高虹[1]2003年在《Helmholtz共振的机理研究及应用》文中研究表明换热器是广泛应用于化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。为了节能降耗必须开发出适用于不同工业过程要求的高效能换热设备。本课题将Helmholtz共振腔所产生的自激振荡脉冲射流引入换热器以实现强化换热。这是一种崭新的强化换热技术，流体脉动能够造成换热器全程的换热强化，而且自激振荡脉冲射流强化换热技术本身是一种无功强化的方法，无需输入外部能量来产生扰动。本文首先介绍了Helmholtz共振腔产生自激振荡以及强化换热的机理。当前喷嘴流束中的不稳定扰动波在穿过腔内的剪切层时，剪切层对其有选择放大作用，形成涡环结构，剪切流动中涡环与碰撞壁撞击，在碰撞区域产生压力扰动波并向上游反射，在上游剪切层分离处诱发新的扰动的产生，当新扰动与原扰动匹配时，射流上游就被不断地受到周期性激励，腔内就产生流体自激振荡并在后喷嘴出口形成脉冲射流。将自激振荡脉冲射流引入换热器后，流体的脉动导致了壁面处旋涡的大量生成，增加了流体的掺混，实现强化换热的目的。在Helmholtz共振腔的设计一章中，首先介绍了流体网络理论的基本知识，然后根据流通网络理论的相关知识推导了计算腔室的固有频率公式，并由此公式计算了本课题所使用的Helmholtz共振腔的固有频率，然后根据腔室的固有频率公式计算了有关结构参数，最后综合考虑影响自激振荡的各种因素设计了Helmholtz共振腔。最后，本文运用设计的Helmholtz共振腔进行了自激振荡脉冲射流强化换热的实验研究，通过实验发现：对于本课题设计的Helmholtz共振腔，只要配合以适当的水力参数，就可以产生自激振荡脉冲射流。对于同一结构的Helmholtz共振腔，水力参数不同，所产生的自激振荡脉冲射流的强弱也不相同。将Helmholtz共振腔产生的自激振荡脉冲射流引入换热器后，当自激振荡的强度达到一定程度后，可以强化换热。不同的自激振荡强度，强化换热的效果也不同。对于同一Helmholtz共振腔，不同的出口结构尺寸对于换热效果的强化的影响不大，但是腔室长度对强化比的影响却是显着的。只要选定合适的水力参数和结构参数，Helmholtz共振腔可以将管内流动换热系数提高5%—30%。
袁国清[2]2015年在《水下开孔腔体流噪声机理研究》文中进行了进一步梳理某水下航行器低速工况下滑行振动噪声测试结果表明,低频段的若干个线谱或窄带辐射声是其辐射噪声的主要特征。为了水下航行器安静性总体声学指标的实现,首要任务就是从低频振动噪声谱结构特征成因机理研究入手,寻求控制声辐射的有效方法。水下航行器主要噪声源之一就是水动力噪声,而最有可能产生低频峰值水动力噪声的结构是其表面的开孔腔体结构。尽管目前国内外关于孔腔绕流振动辐射声的研究工作和发表的成果较多,但是大多仅限于空气中的简单开孔结构,关于水下复杂开孔结构方面的研究比较少,公开发表成果也不多。本文以水下航行器表面的流水孔和腔体结构为研究对象,采用理论分析、数值仿真和实验测试相结合的研究手段,对水下开孔腔绕流自持振荡、直接声、二次声、水动力共振和水弹性共振发声等机理进行了较为详尽的研究。本文主要的研究工作包括:1、建立了水下航行器简化开孔腔体3D模型,基于混合CFD数值方法获得了孔腔绕流激励力。通过涡量云图,分析了孔腔绕流自持振荡机理。2、考虑绕流结构为刚性,从孔腔几何参数、流场参数和多孔排列等方面探讨了诸多参数对开孔腔自持振荡机理和直接声辐射机理的影响。研究表明:随着流速的增大,开孔腔的直接声声能量增强,且基频也变大;孔口形状为圆形或者正方形,孔口后缘偏角在30度和45度之间能有效降低流致直接辐射声。3、基于一阶剪切变形板理论和Timoshenko梁理论,采用修正变分方法建立矩形腔——加筋多板结构的半解析动力学模型。该数理模型和半解析方法的特点在于:结构子域位移函数可灵活选择,方便地适用于不同边界条件和不同载荷作用下的组合结构振动问题,且具有收敛速度快,精度高和计算效率高等优点。4、考虑绕流结构为弹性,利用软件仿真获得绕流随机激励二次声。二次声计算结果显示:结构的湿模态固有特性以及流体激励力特性对应于二次声频谱的主要特征,且两者并无主次之分。5、建立了孔腔Helmholtz共振器模型和孔腔声—流固耦合模型,并结合实测噪声谱探讨了水下航行器艉部艉间舱开孔腔共振发声的贡献。研究表明:水下航行器艉间舱Helmholtz共振器共振发声不是低频实测频谱峰值的主要机理;当绕流水动力振荡频率接近32.9Hz和34.4Hz的声-流固耦合模态频率时,艉间舱结构将出现水弹性共振发声,可能是低频实测频谱峰值的主要机理。6、结合上海交通大学重力水洞的实际参数,设计并完成了平板开孔腔绕流实验。实验验证了开孔腔体绕流引起的部分振动辐射声机理。
余世策, 李庆祥[3]2014年在《刚性开孔结构斜风向内压响应的风洞试验研究》文中认为对刚性开孔结构在斜风向作用下的内压响应进行了风洞试验研究。在浙江大学ZD-1边界层风洞中对单一开孔的刚性结构在均匀流场和湍流场中进行了动态内压的测试,探讨了风向角、湍流度、风速、孔口特征等参数对内压响应的影响,重点分析了斜风向作用下内压动态响应的特征,初步探索了涡激内压共振的机理。研究发现在斜风作用下以封闭结构孔口处平均风压来估算平均内压会偏危险;刚性开孔结构在斜风向作用下会产生涡激内压共振效应,导致内压脉动增大,斜风剪切流在孔口处产生涡脱落与Helmholtz共振的共同作用是产生涡激内压共振的原因。参数对比试验结果表明,湍流强度越小、风速越高,涡激内压共振发生的可能性越大,扁矩形孔口能抑制内压涡激共振的发生。
李寿科[4]2013年在《屋盖开孔的近地空间建筑的风效应及等效静力风荷载研究》文中进行了进一步梳理由于使用功能和风致破坏的原因，近地空间建筑在屋盖的中心和角部会出现不同程度的开孔，如体育场馆的开合屋盖、民居和工业厂房屋盖角部的风致破坏，等等。近地空间建筑的屋盖开孔后，结构的风荷载特性将明显不同于完全封闭建筑，已有的关于结构开孔引起的风荷载效应的研究，主要针对立墙开孔建筑。本文采用风洞试验和理论分析相结合的方法，对屋盖开孔的近地空间建筑的风荷载、风致内压、极值风荷载特性、风致响应及等效静力风荷载等进行了系统的研究。主要研究内容和成果如下：1、在满足内压的动力特性相似的基础上，以TTU建筑为原型，制作了缩尺比为1:50的刚性模型，考虑了屋盖中心和角部两种开孔形式，以及不同的开孔率，进行了多工况的测压风洞试验。首先，以无开孔工况的试验结果与现场实测结果及UWO风洞试验结果进行比较，验证了HD-2号风洞及风压测试系统的可靠性；其次，在3种屋盖中心开孔率和3种屋盖角部开孔率的试验结果的基础上，研究了屋盖开孔时风压系数、屋盖中线纵向和横向体型系数、立墙体型系数的分布规律，研究了屋盖局部体型系数的量值范围，并与规范值进行了比较。研究结果表明：现有的规范值高估了屋盖开孔近地空间建筑的风吸力，低估了风压力。2、系统地研究了屋盖开孔近地空间建筑的风致内压。首先，研究了屋盖开孔近地空间建筑内部风压系数的相干特性，确定了建筑内部风压采用统一时程描述的方法；研究了内部风压系数分布规律，结果表明：屋盖中心开孔工况的内部负风压系数在立墙开孔试验结果和规范值范围内，屋盖角部开孔时的内部负风压则超出已有的立墙开孔结果。在此基础上，对屋盖开孔近地空间建筑的风致内压系数取值提出了建议。其次，研究了屋盖开孔的近地空间建筑的风致内压影响因素和脉动机理，基于单开孔的内压传递方程对屋盖中心开孔建筑的内压时程进行仿真，对风致内压的平均值和脉动值进行了理论估计，基于风洞试验结果和数值仿真结果，给出了风致脉动内压与脉动外压之比、极值内压与极值外压之比的关于无量纲开孔参数的拟合表达式。3、系统地研究了屋盖开孔近地空间建筑的极值风压特性。首先，研究了屋盖上、下表面风压和净风压的高阶统计量分布规律和概率密度函数特征，结果表明：屋盖风压明显偏离高斯分布，确定拟合屋盖表面风压的最佳概率密度函数为改进Hermite级数分布。然后，基于最佳的Hermite级数分布，结合转换过程法提出了改进Hermite峰值因子法，考虑随机信号的带宽大小，使得单次采样的极值方法适应于任意带宽的结构表面风压。最后，针对多次独立采样的经典极值方法需耗费大量人力物力的缺点，提出了一种基于单次采样结合多变量相关非高斯随机过程仿真的峰值因子估计方法。对多种峰值因子估计方法对比研究表明，Davenport峰值因子法和Sadek-Simiu峰值因子法在一定程度上低估了开孔屋盖的峰值因子，改进Hermite峰值因子法可以最安全的估计开孔屋盖的峰值因子，非高斯仿真峰值因子法可以最为准确的估计开孔屋盖的峰值因子。4、研究了屋盖开孔近地空间建筑的风致响应及其等效静力风荷载。考虑背景和共振分量之间的相关性，结合随机动力学的双输入单输出系统原理推导了考虑背景和共振分量耦合的完全叁分量方法计算风致响应及单目标等效静力风荷载。将总脉动响应及脉动等效静力风荷载划分为叁个分量：背景、共振以及背景共振耦合分量。在此基础上，开发了相应的结构风致响应及等效静力风荷载计算程序WindResponse，利用WindResponse计算程序的完全叁分量法对中心开孔屋盖的风致响应及等效静力风荷载进行研究，研究结果表明：完全叁分量法为与CQC法具有一致的理论意义的精确计算方法，而传统的叁分量迭加法在垂直风向会低估脉动风致响应及等效静力风荷载，在斜风向时会高估脉动风致响应及等效静力风荷载。最后，针对开孔屋盖多目标等效的需要，提出了以完全叁分量单目标等效静力风荷载为基本向量，结合约束加权最小二乘法的多目标等效静力风荷载方法，研究结果表明：该方法可以较好限制多目标等效静力风荷载在局部过大的缺点，除了能满足权值最重要的目标点精确等效外，在其它等效节点它比单目标等效静力风荷载方法更加接近于实际位移。
赵晓臣[5]2016年在《考虑声固耦合的管道噪声控制技术研究》文中研究说明管道噪声是环境噪声中的一个重要组成部分,不可避免地对我们的生活和工作产生消极的影响。当前,管道噪声的控制措施可以分为主动和被动两类。主动控制系统的复杂性等因素限制了其广泛应用,相对而言,被动控制技术的使用更加成熟。在被动控制技术中,吸声材料能够有效地消除中、高频噪声,而使用基于截面突变和空腔共振的抗式结构是阻断低频噪声传播的最有效手段。然而,对于传统的抗式结构,一方面管道横截面突变会增大阻力损失,另一方面,低频降噪量、降噪带宽和消声器体积叁个指标的相互制约,有时会限制或影响它的使用。有别于传统的依赖截面突变的抗式结构,Huang等人将张紧的膜或弹性板结构引入到管道噪声控制中,利用柔性结构与管内声波的耦合作为另外一种以阻抗失配达到消声目的的实施形式,进而发展出了多种低频、宽带、紧凑的膜结构消声器和弹性板消声器。本文在Huang等人的研究基础上,建立了多种构型的膜结构消声器的解析计算方法。使用Green's函数和Kirchhoff-Helmholtz积分来计算矩形和圆形截面管道内部膜片的辐射声场和膜结构消声器的传递损失。将单腔室膜结构消声器的二维数学模型推广到双腔并联和双腔串联膜结构消声器,对膜片的质量和张紧力进行了优化,探索了膜片位置变化、多膜片参数配合等因素对消声器声学性能的影响。研究表明,由于解析方法中使用了满足刚性壁面边界的特征函数,因此计算过程中耦合面附近的横向质点振速振荡较大,导致收敛速度缓慢。鉴于此,本文利用切比雪夫配点法,结合区域分解技术,建立了与解析计算模型一一对应的高精度数值模型和计算方法,不仅克服了解析方法在耦合面上收敛速度慢的缺点,而且实现了针对膜结构消声器的解析—数值方法的相互验证。其次,通过将梁的振动位移表示为Fourier级数和辅助多项式的形式,本文将当前用于简支或固支边界的弹性板消声器的声学计算模型拓展到了多种边界的情况,实现了利用一个数学模型覆盖多种边界的目的。利用该通用模型,对比分析了多种经典边界下弹性板消声器的传递损失,研究了弹性板边界刚度弱化对消声器传递损失的影响。另外,受一种人工耳蜗模拟装置的启发,本文提出了一种基于局域响应模型(LRM)的管道噪声控制方法,结合集总参数法和Fourier-Galerkin方法,分析了基于这种方法的管道消声器的声学性能。研究表明:在不考虑腔室的影响时,入射声波传播到相应的共振梁或者膜附近时波速可以在很短的距离内大幅降低,随之带来显着的声反射;LRM具有宽频降噪的特点,与单管道膜结构或弹性板消声器的特征相似,但其传递损失峰的频率和幅值更容易调节。带有腔室的情况下,由于腔室内的介质对LRM产生了较强的等效质量负载效应,会削弱LRM的响应,影响LRM消声器的声学性能。可以选用低密度的气体以减少来自腔室的质量抗,提高LRM的响应,改善LRM消声器的声学性能。文中还研究了结构质量、刚度和阻尼等参数对LRM消声器传递损失的影响。最后,本文设计了实验方案和实验台架,对LRM消声器进行了实验研究。利用声波分解法测量了不同张紧力下膜片的阻抗,利用四传声器-双负载方法测量得到了膨胀腔和LRM消声器的传递损失,分析了 LRM消声器的声学性能,完成了与解析计算结果的对比验证。
高东宝[6]2013年在《基于声学超材料的新型隔声技术研究》文中研究说明声学超材料是近年来理论声学领域发展起来的一个方兴未艾的热点方向。由于声学超材料具有不可替代的声波控制功能，使它成为了众多具有奇异特性的声学功能器件的实现途径之一。基于声学超材料的声学功能器件设计过程也是功能-结构-材料一体化设计过程的典型代表。本文以声学超材料为基础，对多种新型隔声技术进行了理论与实验研究。根据隔声装置的声场特性，将其分为无散射和有散射两种情况。在无散射装置中，声波不但不会进入隔声区域，同时在隔声装置外也不会产生散射波，声隐身衣是其中一个最具代表性的结构。相对的，有散射装置功能比较单一，只具有隔声特性，而隔声装置外侧依然会存在散射波。针对这两方面内容，本文所做工作和取得的重要结果与结论如下：1、在圆柱形声隐身衣层状等效结构的基础上，对“离散-等效”方法进行推广，提出了实现具有弱对称形式的椭圆柱形声隐身衣的实现方法。进而，针对任意形状声隐身衣，提出了一种近似层状等效结构，该结构可由均匀各向同性材料实现，此项工作解决了基于现实材料实现复杂形状声隐身衣的重要问题。2、基于无散射需求，在层状流体介质反射系数的基础上，推导了各向同性介质声场中，质量密度各向异性超材料界面处的参数匹配条件，并进而提出了一种声传感器隐身衣的设计方法。研究发现，在转换声学方法基础上得到的理想声隐身衣，只适合实现传感器密度与背景介质密度相同的传感器隐身衣。弱化声隐身衣是避免这一问题的有效途径之一。可以通过调节弱化系数，实现对任意参数声传感器的隐身。3、基于理论与实验方法，系统研究了带点缺陷的一维Helmholtz腔超材料中缺陷模式的基本特性、能量局域化现象以及不同振动模式下声场和相位分布等问题。缺陷模式对应了局域共振型禁带中的一处非常窄的声通带，并且在此频率下，缺陷单元附近会出现能量集中的现象。缺陷模式的位置受到了缺陷参数的影响，而它又进而会影响到能量局域化的程度。局域化的能量在结构中的分布情况则受到了缺陷单元与完美单元共振频率比的影响。带点缺陷的一维Helmholtz腔超材料中存在多种振动模式，不同的振动模式对应不同的能量分布形式。通过研究相位分布特性，发现该结构中还存在局部负参数形式，且负质量密度不但存在于声禁带中，在缺陷模式引起的声通带中也表存在负参数特性。4、基于Helmholtz腔超材料单元，设计了一种嵌入式的低频宽带隔声装置。埋入平面以下的共振单元却会对平面之上的区域进行隔声，是实现无障碍隔声的一种有效手段。实验结果表明，当Helmholtz腔单元共振时，会将入射声波隔绝在由它所围成的区域外，产生较好的隔声效果。通过在装置内设置多种共振频率的Helmholtz共振单元，可以实现对宽频带进行隔声。综上所述，本文研究了两种不同类型的新型隔声装置的设计与实现方法，并对有散射隔声装置进行了实验研究，无论是理论结果还是实验结果都证明了文中方法的正确性和有效性。这些研究成果为利用声学超材料技术实现新型隔声装置提供了支撑和参考，对推动声学超材料理论与技术走向应用也具有重要意义。
程市[7]2016年在《进气系统的降噪设计与正交优化试验研究》文中指出随着人们生活水平的提高,全球汽车产业迅速发展,汽车保有量不断增多,随之而来的噪声污染、环境污染、能源消耗等问题也日益突出。当下人们追求汽车舒适性的要求越来越强烈,有效控制发动机进气噪声是降低汽车噪声的主要方法之一,并且世界各国也开始对内燃机进气噪声制定严格的限制法规。不过,进气消声元件的结构参数众多,不但影响其消声性能,还会影响发动机的性能。因此,在兼顾消声性能和发动机性能的前提下,如何为发动机高效匹配进气消声元件成为进气消声元件设计的难点和重点。论文针对某款发动机的进气噪声排放特点,提出利用正交试验设计法对其进气消声元件进行优化和改进。首先分析了进气噪声的产生机理,阐述了消声元件的类别,并根据进气噪声的频率特点,指出发动机进气系统应选用抗性消声器。由于进气消声元件的消声性能受其结构参数影响较大,而且消声元件也会影响发动机的动力性和经济性,因此论文将进气压力损失作为进气消声元件合理选型的标准。其次利用GT-Power软件建立了某款发动机模型,匹配实际的台架数据,对该发动机进气噪声进行了测量分析,获得了进气噪声尖点对应的频率带,分析了原机进气系统的压力损失,从流场特性及声学性能两方面分析了原机空滤器性能,提出了该发动机进气消声元件的优化和改进方向。最后,论文对空滤器、]Helmholtz共振腔和1/4波长管等常用进气消声元件,利用Virtual.lab软件对其声学性能进行了详尽的分析,通过传递损失初步确定了几组进气消声元件的几何参数,以进气消声元件插入损失为试验指标,利用正交试验设计对上述参数进行快速定型,减少了试验次数,提高了进气消声元件的设计效率。在保证进气压力损失不大于3kPa的要求下,以压力损失值为目标,应用Fluent软件对各进气消声元件排列方式进行了分析,明确了各进气消声元件的正确排列方式。对确定的消声元件设计方案进行验证分析,结果表明该方案不但能满足进气噪声降噪要求,对发动机动力性的影响也在工程许可的范围之内。
翟明[8]2010年在《Helmholtz型无阀自激脉动燃烧器运行特性研究》文中研究说明脉动燃烧作为一种先进的燃烧方式具有燃烧效率高、低污染排放等优点。然而脉动燃烧机理复杂,传统的Helmholtz型机械阀或气动阀脉动燃烧器由于受到其自吸供气方式的限制,其热负荷低、调节范围窄,这也成为该设备大型化的主要瓶颈。本文提出了Helmholtz型无阀自激脉动燃烧器的设计思想,采用连续强制供气方式,直接利用燃烧器的声学结构产生脉动燃烧,具有自主调节平衡压力,运行可靠性强,容积热负荷高,负荷调节范围宽,并可实现大功率化等优点。本文以Helmholtz型无阀自激脉动燃烧器为研究对象,对燃烧器的频率特性、压力特性、传热特性、运行稳定性及调节方法进行了实验研究和理论分析,得到如下研究结果:(1)研制了Helmholtz型无阀自激燃气脉动燃烧器实验系统,通过连续供气、供燃料的方式,直接利用燃烧器的Helmholtz型共振声学结构来实现脉动燃烧,可自主调节燃烧器的热负荷。实验运行结果表明本文设计的Helmholtz型无阀自激燃气脉动燃烧器不仅能够产生稳定的脉动燃烧,且脉动的压力幅度明显高于相同条件下的传统Helmholtz型脉动燃烧器。(2)对上述Helmholtz型无阀自激脉动燃烧器的频率特性、压力特性、传热特性进行了理论分析和实验研究,得到了燃烧器几何结构、过量空气系数、放热量与频率、压力之间的关系,并通过实验研究单尾管及多尾管条件下的燃烧器运行特性,验证了理论分析的正确性;定量地比较了单尾管及多尾管条件下脉动流与相同雷诺数下稳定流的传热系数,得到脉动流的传热系数是稳定流传热系数的2~5倍;通过实验测量和计算,以及在实验工况条件下对尾管内脉动流动进行数值模拟,阐述了尾管内脉动流动特性,解释了脉动燃烧强化传热的原因。(3)建立了Helmholtz型无阀自激脉动燃烧器稳定性数学模型。该模型考虑了反应物的供给方式、燃烧室内的化学反应、燃烧室壁面辐射与对流传热损失以及尾管内流体的密度变化对脉动燃烧稳定运行的影响。在实验条件范围内对实验结果与理论计算结果进行比较,得到了Helmholtz型无阀自激脉动燃烧器能够稳定运行的条件。(4)提出了在不改变燃烧器结构的条件下调节脉动燃烧的方法。在脉动燃烧器尾部建立去耦室压力调节系统,实验研究了去耦室压力变化对脉动燃烧器运行特性的影响,并根据声学理论分析了各参数之间的关系,提出了能够增强脉动燃烧强度及增强传热的方法。针对Helmholtz型无阀自激脉动燃烧器运行过程中可能出现的频率跳变现象进行了实验研究,得到了脉动燃烧器的运行频率随热负荷、当量比跳变的规律,并运用瑞利准则分析了产生这一现象的原因,提出了调节脉动燃烧器频率跳变的有效方法。
张承忠[9]2014年在《小提琴振动机理及声学品质研究》文中指出本文在分析国内外小提琴研究现状的基础上，通过理论研究、有限元数值模拟及实验手段，研究小提琴振动以及力学和声学的一些关键问题，揭示小提琴的振动机理和力学特性以及对声学品质的影响，探索从客观的物理角度改善和评判小提琴音质的方法，为小提琴的制造和音质调整提供科学的指导。小提琴弓弦之间的相互作用机理非常复杂，粘滑摩擦作用形成一个复杂的振动系统。本文在分析琴弦亥姆霍兹运动、传统的弓弦粘滑摩擦振动模型以及现代弓弦振动理论的基础上，提出了单摆摩擦振动模型。该模型考虑了振动系统的能量转换，并对振动周期给出限制，从而较好体现了小提琴琴弦的振动行为。为了深入研究小提琴弦的振动机理，本文使用高速摄像技术，设计和构建了一种非接触式光学测量系统，将高速摄影的二维平面拍摄扩展为叁维检测，测量拉弦和拨弦时琴弦上标定点的叁维振动特性。开发了基于圆形霍夫变换的图像处理算法，对记录的数以万计的序列图像进了分析处理，精确地提取了琴弦上标定点的位移曲线和叁维空间轨迹，并达到亚像素分辨率。利用开发的实验技术对拨弦和拉弦两种不同的弦振动机理进行了深入实验研究。通过测量弦上不同位置点的位移曲线研究了拉弦时振动锯齿波的正、逆程时间变化和振动包络线的形成过程，探究和验证了拉弦时琴弦的“亥姆霍兹运动”特征，为建立弦振动的精确模型提供了实验支持。小提琴的琴码，特别是在琴码频率响应中2-3kHz频率范围内的宽带共振峰对小提琴的动态频率响应和声学品质有很大影响。本文首先通过四个理论模型，包括确定性统计分割模型、卷积模型、模态模型和动态接触振动模型，分析了琴码频率响应对整个小提琴动态响应的影响。然后开发了基于动态接触振动理论的仿真模型，利用有限元方法研究了琴码的振动机理，特别是琴弦－琴码和琴码脚－面板这两个动态接触界面的动态接触刚度、激励条件以及琴码的孔洞结构对琴码振动模态与动态频率响应的影响。为了验证琴码的理论与数值分析结果，本文设计了基于压电式叁向测力仪的实验装置，测量拨弦和拉奏时琴码作用到面板上的横向、纵向和垂直方向动态作用力。提出了基于滑拉弦的琴码频率响应测试技术。该技术为实验研究真实小提琴琴码频率响应提供了一个更为实用和精确的测试手段。实验结果验证了有限元仿真结果。小提琴共鸣箱作为小提琴发声系统最为核心的部分，其振动状态对于小提琴的声学特性起着重要作用。本文通过几何建模和有限元仿真，分析了小提琴共鸣箱的振动模态以及频率响应，研究了小提琴共鸣箱面板和背板的琴板厚度、拱高、拱的形状等几何参数，以及低音梁和音柱等对共鸣箱振动特性的影响。设计了基于加速度传感器的振动实验系统，对共鸣箱的频率响应进行测量和分析，并与有限元仿真的结果进行比较。实验结果验证了共鸣箱振动有限元仿真和数值分析的结论。本文最后根据上述小提琴振动机理和力学特性的研究结果，进一步分析了小提琴的各结构部件的结构、材料、振动形态以及各结构部件之间的相互作用对小提琴声学品质的影响。提出了改善小提琴声学品质的方法和途径。
徐峥[10]2009年在《核电站主蒸汽隔离阀气流诱发振动与噪声问题研究》文中提出国家大规模发展核电要求核电技术自主化和制造国产化,普通核级阀门国内已经具备设计和制造能力,已实现国产化,但高要求的关键阀门如主蒸汽隔离阀,由于其技术要求严、安全系数高,国内尚未完成自主研发,是核电装备“以国代进”中的重点攻关项目之一。国内某些核电站在运行过程中其主蒸汽隔离阀出现过振动剧烈、噪声超标的现象,最终导致阀门部件磨损。针对这一状况,以为主蒸汽隔离阀自主化生产提供技术支撑的目的,本文进行了以下一系列研究:应用PRO/E软件对主蒸汽隔离阀流道进行叁维建模,结合CFD软件FLUENT,通过有限元数值计算方法对主蒸汽隔离阀内叁维湍流蒸汽流场进行模拟分析。基于时均化流场计算和大涡模拟两种途径,研究叁维湍流场的流动特性,找出产生振动和噪声的流场诱因。在对主蒸汽隔离阀所在管路系统及其本身进行叁维建模的基础上,利用有限元分析软件ANSYS分别对管路系统进行结构模态分析,对主蒸汽隔离阀阀腔、阀体及进出口管道所组成的声腔结构进行声学模态分析,研究找出蒸汽湍流与结构本身的声振耦合关系,并结合试验分析的手段加以验证。利用以上方法,对国内自主研发的主蒸汽隔离阀的新设计结构进行验证,在消减主蒸汽隔离阀振动及噪声现象的方面对结构优化设计提供建议。
参考文献：
[1]. Helmholtz共振的机理研究及应用[D]. 高虹. 重庆大学. 2003
[2]. 水下开孔腔体流噪声机理研究[D]. 袁国清. 上海交通大学. 2015
[3]. 刚性开孔结构斜风向内压响应的风洞试验研究[J]. 余世策, 李庆祥. 空气动力学学报. 2014
[4]. 屋盖开孔的近地空间建筑的风效应及等效静力风荷载研究[D]. 李寿科. 湖南大学. 2013
[5]. 考虑声固耦合的管道噪声控制技术研究[D]. 赵晓臣. 哈尔滨工程大学. 2016
[6]. 基于声学超材料的新型隔声技术研究[D]. 高东宝. 国防科学技术大学. 2013
[7]. 进气系统的降噪设计与正交优化试验研究[D]. 程市. 合肥工业大学. 2016
[8]. Helmholtz型无阀自激脉动燃烧器运行特性研究[D]. 翟明. 哈尔滨工业大学. 2010
[9]. 小提琴振动机理及声学品质研究[D]. 张承忠. 华南理工大学. 2014
[10]. 核电站主蒸汽隔离阀气流诱发振动与噪声问题研究[D]. 徐峥. 上海交通大学. 2009
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