一、矩形弹性壳液耦合系统的模态试验分析（论文文献综述）
张娜[1]（2021）在《高精度数值方法的低速载货车驾驶室声振计算及不确定性研究》文中提出低速载货车驾驶室声振问题及不确定性研究具有重要的工程应用价值和研究意义。解决声振问题的重要手段包括耦合声腔的噪声预测以及结构振动的控制。由于耦合声腔与结构之间的强相互作用,使得这一过程尤为困难。此外,低速载货车产品在生产、装配、测量环节以及外部环境等条件的影响下容易产生不确定性。由于不确定性的广泛存在和日益累积,可能对声振系统的声压响应造成较大的误差。近来,数值方法与CAE软件不断改进和优化,方便了低速载货车生产企业结合商用软件在概念设计阶段对产品进行声学特性预测。依据概念设计阶段的声振模型,生产企业能够根据预测报告给出振动噪声优化方案,从而进一步缩短研发周期、降低企业成本、提升产品竞争力。目前,有限元法（Finite Element Method,FEM）、无网格法（Meshless method）以及边界元法（Boundary Element Method,BEM）等数值方法在振动噪声预测与控制中扮演着非常重要的角色,是商用CAE软件的核心算法。在这一背景下,数值方法已经成为解决声振问题及进行不确定研究的关键技术。论文的主要工作及成果如下:（1）研究了封闭空腔的板状结构声振问题及有限元-最小二乘点插值法/边界元法（Finite Element-Least Square Point Interpolation Method/Boundary Element Method,FE-LSPIM/BEM）。首先将FE-LSPIM形函数应用到结构动力学分析中,得到结构的FE-LSPIM模型。随后,将BEM应用到三维声场模型中。依据耦合边界条件及声学Helmholtz边界积分方程建立声场离散方程。最后,在满足耦合界面位移和压力连续条件的情况下,推导了用于分析板状结构声振问题的FELSPIM/BEM耦合矩阵表达式,并推广至一带弹性板的六面体模型中,求得其声压频响函数曲线。结果表明:FE-LSPIM/BEM具有较好的计算精度。（2）分析了板状结构不确定性问题,将随机模型引入板状结构声振系统,结合变量变换推导了随机摄动的FE-LSPIM/BEM（Stochastic Perturbation-Finite Element-Least-Square Point Interpolation Method/Boundary Element Method,SP-FELSPIM/BEM）求解不确定性声振问题的基本公式,给出了求解系统随机变量与响应的线性表达式,并通过数值算例分析了声压与响应的概率密度函数分布情况,验证了SP-FE-LSPIM/BEM分析不确定性声振问题的有效性。（3）依据板状结构声振问题及不确定性的研究结果,将SP-FE-LSPIM/BEM推广至低速载货车驾驶室声振计算及不确定性研究。首先建立低速载货车驾驶室声振模型,利用平面壳单元及坐标变换法进行动力学分析并推导出总体刚度矩阵及总体质量矩阵,得到低速载货车驾驶室声振模型声振问题的FE-LSPIM/BEM耦合矩阵表达式。随后,通过数值计算求得其声压频响函数曲线及声压与响应的概率密度函数分布情况。最后,模态试验结果验证了该方法应用于低速载货车驾驶室声振计算的可靠性及适用性。本文在声振问题及不确定性数值计算方法方面进行了一定程度的研究,重点关注了FE-LSPIM/BEM声振问题计算精度的提高以及SP-FE-LSPIM/BEM不确定分析的可靠性。从模态试验的对比验证结果及声压响应结果来看,该方法能很好地应用于低速载货车驾驶室声振计算及不确定性研究中,为进一步开展工程应用奠定了坚实的基础。
王爽[2]（2021）在《全新架构电动车底盘车架轻量化设计与性能匹配方法研究》文中研究指明随着汽车产业蓬勃发展及汽车产量的快速增长,自然、能源及环境问题尤为突出,节能和环保是当今经济社会及汽车工业发展的永恒主题。为了满足改善人居环境和减少有害物质排放的要求,汽车轻量化技术应运而生,成为汽车减少污染和节能增效的重要手段之一,同时为了尽快促成汽车与社会的绿色协调发展,纯电动车的普及也势在必行。但当下针对纯电动车的研发主要聚焦于电池和电子控制系统等方面,结构设计方面涉及较少,尤其针对全新架构电动车底盘车架结构的研究更为匮乏。另外,目前的纯电动车大多是基于燃油车结构进行的改装,其乘员舱与底盘车架之间的性能分配尚未明确,加上新材料在汽车结构上的不断应用与发展,因此针对电动车乘员舱与底盘车架性能分配和底盘车架的正向轻量化设计方法的研究迫在眉睫。本文以某全新架构电动车为对标车型,从乘员舱与底盘车架模块的集成系统（以下简称为“耦合系统”）的一阶模态及弯、扭刚度（基本NVH性能）的性能分解与集成匹配、碰撞能量分解与能量流传递路径、结构多工况联合拓扑优化、改进的设计变量筛选方法、改进的多目标粒子群算法和多属性决策法等进行了深入研究,最后优化出底盘车架结构的轻量化设计方案,并对轻量化底盘车架结构进行样件试制和试验验证。论文的主要研究内容概括如下:首先,建立对标车型底盘车架有限元模型、耦合系统有限元模型和整车有限元模型,计算了耦合系统的基本NVH性能并与对标车型相应数据进行对比,从而验证了耦合系统有限元模型的有效性;然后对对标车型底盘车架的正碰和侧碰工况下的结构耐撞性进行了分析,提取结构耐撞性指标。最后根据对标车的基本NVH性能和耐撞性能确定待开发底盘车架的设计目标。其次,提出了简单的矩形截面中空薄壁管结构分别模拟乘员舱、底盘车架模块及其集成的耦合系统,得出了在弯曲和扭转工况下,乘员舱、底盘车架模块和耦合系统满足并联弹簧关系;一阶弯曲模态下,耦合系统频率近似等于乘员舱频率与底盘车架频率值之差;一阶扭转模态下,乘员舱、底盘车架和耦合系统满足多项式关系;同时在对标车型上验证性能指标分解方法的有效性。接着对碰撞过程中的能量传递路径和能量指标分解方法进行了研究,计算了底盘车架比吸能和吸能比,最后基于该对标车底盘车架能量指标确定了待开发底盘车架的能量设计目标。接着,选用等效静态载荷与惯性释放结合的方法,将碰撞过程中的峰值在内的局部碰撞力均值引入拓扑优化中,按照变密度法与折衷规划法对底盘车架在多种碰撞工况下进行联合拓扑优化设计,建立底盘车架概念设计模型和整车模型。然后对待开发车进行计算分析并与设计目标进行了对比,结果表明该底盘车架初始结构耐撞性指标略有差距。因此考虑对该底盘车架结构进行多目标优化设计。然后,建立全新架构电动车底盘车架的全参数化模型,采用基于熵权法的TOPSIS方法筛选出最终设计变量。引入铝合金底盘车架部件的挤压成形工艺参数为约束条件。采用支持向量回归模型建立刚度和模态性能指标的代理模型,RBF模型建立耐撞性指标的代理模型。提出改进的多目标粒子群算法对底盘车架模型进行优化,获取Pareto前沿解。提出了博弈论与灰色关联分析结合的方法对Pareto前沿解进行优劣排序,得到最优设计方案。最后,对优化后底盘车架的基本NVH性能和结构耐撞性能进行计算,并与设计目标进行了对比分析,结果表明优化的底盘车架性能达到了设计目标要求,与初始模型相比,减重率达到12.16%;同时计算出该底盘车架结构与项目团队优化得到的碳纤维复合材料乘员舱集成装配后的质量为218kg,与同尺寸钢制结构的白车身质量314kg相比减重达到30.5%。最后对轻量化底盘车架样件进行基本NVH性能试验和正面台车碰撞试验,结果表明仿真计算结果与试验值相吻合,从而验证了底盘车架轻量化优化设计方法是可行有效的。
罗轩[3]（2021）在《配气机构NVH性能分析方法研究及应用》文中研究说明配气机构是发动机的核心子系统之一,也是发动机重要的振动噪声源之一。由于配气机构和发动机其他部分存在诸多耦合关系,对于配气机构的振声研究应在整机的层面上进行考虑。依据NVH问题的研究流程,本文从激励源、振动传递和噪声辐射的顺序对配气机构引起的整机振动噪声展开了一系列的仿真和试验研究工作,并将研究成果应用于解决一个实际的配气机构异响问题。具体工作内容与成果如下:对配气机构振声激励源特性进行了研究。通过搭建II型配气机构单阀系动力学模型,对配气机构在相应工况下的气门落座力、液压挺柱力和气门弹簧力等激励力特性进行了分析,并通过气门运动试验验证了模型的有效性。基于弹性流体动力学理论对凸轮-摇臂之间的接触特性进行了分析。以优化凸轮-摇臂之间的接触特性和降低振声激励力为目标,对凸轮型线和弹簧预紧力进行了优化设计。基于柔性缸盖多阀系模型对配气机构到缸盖的载荷传递特性进行了研究。基于柔性多体系统动力学原理和有限元法,建立了包括柔性体缸盖在内的配气机构多阀系动力学模型,对配气机构动力学和阀系与缸盖间的相互作用进行了分析。基于弹性流体动力学理论建立了凸轮轴承模型,考虑轴颈不对中和润滑油膜的影响,对凸轮轴承的载荷传递和润滑特性进行了分析,并对配气机构激励作用下的缸盖振动响应进行了分析。基于该模型,对包括转速、润滑油温度和润滑油标号在内的轴承润滑特性影响因素进行了探究。从整机层面对配气机构激励作用下的振动噪声特性进行了研究。针对某国产1.8T四缸汽油机建立了配气机构-整机耦合系统动力学模型,并充分考虑了配气机构和发动机本体之间的耦合关系。基于该模型,对该发动机配气机构动力学进行了分析,并对整机的振动响应和噪声辐射进行了预测。相较于通常采用的非耦合法,应用该耦合分析法预测整机振动响应和噪声辐射得到了与实测更吻合的结果。针对一种常见的怠速工况下发动机配气机构异响噪声问题进行了研究和优化。通过一系列的换件探索试验和信号处理分析,成功识别了异响特征。通过配气机构异响诊断模型的仿真分析,揭示了异响噪声的产生机理。基于有限元法和声学边界元法,建立了配气机构怠速异响复现模型。根据仿真分析结果,提出了A和B两套优化方案,并将B方案进行样件试制。验证试验结果显示,搭载B方案VVT的发动机在异响频段幅值明显降低,在主观评价中异响噪声基本消除,配气机构怠速异响问题得到圆满解决。
张祎贝[4]（2020）在《平面张力膜动力学等效方法与振动特性分析及试验研究》文中指出平面张力薄膜结构具有重量轻、面质比高、折叠容易、展开可靠等优点,在航天器结构中有广泛的应用。目前已研制出数十米级的平面张力薄膜结构,并在向公里级的方向发展。这种大尺寸结构的振动特性对空气阻力效应十分敏感,其在地面大气环境中的自振频率将明显低于真空环境下的值。因此,为了得到与太空中真空环境一致的振动特性,在地面振动试验中必须消除空气阻力效应的影响。为了消除空气阻力效应对结构振动特性的影响,本文提出网格膜等效试验方法。当网格膜的镂空率较高时,其振动过程对周边空气的扰动较小,因此对空气阻力效应不敏感。为了验证上述方案的科学性和可行性,需要深入研究两种结构的动力学特性以及对空气阻力效应的敏感程度。因此,本文首先从理论方面改进了平面张力膜结构的动力学方程,提出了矩形张力膜与网格膜结构的动力学等效准则,并完成了地面大气环境和低真空环境下的对比验证试验。首先,基于冯·卡门大变形理论建立了平面张力膜结构的非线性动力学方程,通过一阶和二阶精度的泰勒级数展开方法引入大转角项,并建立了自振频率求解方法。同时,对比了理论计算与数值模拟得到的结构大变形振动频率。算例结果表明,按照改进方程计算得到的振动频率与数值模拟差异较小,最大偏差低于16%,且基本不随振幅的增加而增大;若不考虑大转角项,该偏差会随着振幅的增加而逐渐增大,最高可达39%。其次,分别建立了矩形膜与网格膜的考虑大变形的动力学方程,并进行质量归一化处理,随后按照对应线性、非线性刚度项相等,建立了两种结构的动力学等效准则,可使得两种结构在初始变形为一阶振型时的大变形自振频率基本一致,以及前几阶小变形自振频率基本一致。然后通过数值模拟进行验证,在相同的初始振幅下,矩形膜与网格膜在初始变形为一阶振型时的大变形自振频率基本一致,以及小变形振动下前三阶频率基本一致。第三,设计研制了一套新型低真空双向张拉平面膜结构模态试验系统,主要包括低真空环境模拟分系统、平面膜结构双向张拉分系统与振动测量分系统。由于试验空间有限,振动测量分系统只配备了4个激光位移计。针对这一情况,提出将FFT（Fast Fourier Transformation）法和SSI（Stochastic Subspace Identification）法结合使用,当观测点数目较少时仍能进行有效的模态识别。第四,设计制作了平面张力膜和等效网格膜,分别进行了地面大气环境和低真空环境下的振动试验,结果表明:矩形膜在地面大气环境和低真空环境下的振动频率差异极大,低真空环境下振动频率大约是地面大气环境下的3倍;网格膜在地面大气环境和低真空环境下的振动频率则基本一致。同时,按照等效准则设计的矩形膜与网格膜,在小变形振动试验中,测得矩形膜低真空环境下的前3阶频率与地面大气环境下网格膜的结果基本一致;在大变形振动试验中,两种结构的动态响应也基本相同,说明地面大气环境下的网格膜可以作为矩形膜的等效结构进行振动试验,模拟与矩形膜在真空环境下基本一致的动力学特性。第五,研究了不均匀应力场、空气阻力效应与膜内微气泡膨胀对矩形膜结构模态的影响。通过频率表达式推导、数值模拟与试验,发现当矩形膜的侧边由于斜拉而导致应力场不均匀时,其对结构振动频率的影响很小,但相应振型有差异。同时,通过试验研究了空气阻力效应对双向张拉矩形膜结构振动频率的影响,给出了一个基于附加质量法的经验公式,针对具体结构标定两个参量后,可估计该矩形膜在不同气压和张拉状态下的前3阶振动频率。此外,通过试验发现对于含有微气泡的单向张拉薄膜,当微气泡由于内外压差增大而膨胀时,膜内张力会随之增大。进一步试验发现,这种张力变化能力与试件长度无关,与试件宽度成正比。说明在宏观尺度,这种结构变化基本是一个等应变过程,因此对结构应力场均匀性的影响较小,但对应力场的数值有明显影响。当环境气压降低后,需要重新测定膜内的应力场,再计算结构频率。最后,对本文的研究成果进行了总结,并指出了今后的研究方向。
张爱强[5]（2020）在《非惯性系下直升机主减速器高精度动力学建模及动态行为机理研究》文中进行了进一步梳理主减速器是直升机关键核心部件之一,其性能优劣直接关系到直升机整体性能水平高低。掌握具有自主知识产权的高性能直升机主减速器设计技术,对推动我国直升机产业发展具有极其重要的意义。直升机主减速器耦合关系复杂多样,结构异型化、大柔性等特点突出,需要寻求与之相适应的建模策略,实现模型精度与计算效率的平衡。另外,主减速器随直升机做空间运动,以往研究中固定于地面的假设与实际运行环境不符,基础运动衍生附加效应的影响不容忽视。本文以某型直升机主减速器为例,提出一种针对异型子结构的建模及精度评价方法,推导出复杂空间夹角下子系统间耦合关系,形成广义坐标系下齿轮-轴系-轴承-机匣整体耦合的动力学建模通用方法,并基于多稳态工况振动试验对理论模型进行验证。在此基础上,进一步考虑基础任意空间运动对不同类型齿轮传动系统产生的附加效应,建立非惯性系下定轴齿轮传动系统动力学模型以及内部与外部双重非惯性系下行星齿轮传动系统动力学模型,研究基础运动对齿轮系统动态行为影响规律。主要研究包括:（1）针对直升机主减速器机匣等构件薄壁异型结构特点,提出基于试验模态分析-有限元法-子结构缩聚的复杂异型构件动力学建模方法以及基于模态参数的模型精度量化评价方法;基于规则尺寸轴系确定了梁单元刚度与质量矩阵最佳组合方式,对比讨论梁单元法与缩聚法在直升机主减速器异型不规则轴系建模中的适用性;为直升机主减速器整体系统建模提供兼顾模型精度与计算效率的机匣子结构和齿轮轴系子结构模型。（2）基于连接子结构建立机匣子系统模型,验证连接子结构精度,确定连接刚度取值范围;推导锥齿轮副、行星轮系、斜齿轮副等不同子类型啮合关系,将轴系子结构有序组装获得齿轮-转子子系统模型;推导任意空间夹角下子系统间耦合关系,最终建立广义坐标系下齿轮-轴系-轴承-机匣整体耦合动力学模型。基于某型直升机主减速器振动测试平台获取多工况下时频域响应信号,对理论仿真结果进行对比验证;通过耦合机匣与未耦合机匣模型振动响应结果对比,表明建立计及柔性机匣系统整体耦合模型的必要性。（3）建立运动学分析模型,推导基础运动时产生的附加惯性力和附加惯性力矩作用以及重力效应与基础空间位姿状态关系,将各附加项以广义力矢激励形式参与到系统动力学方程中,保证惯性系中建模方法的延续性,形成非惯性系下定轴齿轮传动系统动力学建模方法。对比研究基础平移变速、空间转动等不同运动参数下轴系挠曲变形、轴承力、振动时频域响应等系统动态行为的变化规律,为大机动飞行环境下齿轮传动系统动载荷计算、结构强度及可靠性预估提供分析模型和理论支撑。（4）在行星齿轮传动系统内部非惯性系基础上,进一步考虑基础运动外部非惯性系作用,根据不同构件特点及坐标系设置,分别推导内部与外部双重非惯性系叠加作用下绝对加速度方程式,建立计及基础运动的行星齿轮传动系统动力学分析模型。对比研究不同附加项对系统动态响应的贡献度,获得基础运动参数以及系统安装角度等对构件偏移量、轴承力、振动以及均载性能的影响规律,为大机动飞行环境下行星齿轮传动结构优化、高可靠性设计提供理论依据。
吕焕超[6]（2020）在《圆柱直齿轮副转静子耦合动态行为分析方法研究》文中研究指明圆柱直齿轮传动是直升机主减速器中最常用的齿轮传动形式之一,也是其它齿轮传动及先进传动构型的研究基础。在高速重载圆柱直齿轮副啮合过程中,不可避免的会产生振动噪声,且圆柱直齿轮副和机匣耦合后的动力学行为特性常常会导致难以确定的系统振动和结构失效,使得传动质量极不稳定。因此,对其进行动力学精确建模及齿廓修形研究显得尤为重要。本文针对圆柱直齿轮传动开展了转静子耦合动态行为分析方法研究,主要研究内容包括:圆柱直齿轮副转静子耦合动力学精确建模方法研究、圆柱直齿轮副转静子耦合动力学模态分析及模型验证、圆柱直齿轮副转静子耦合动力学响应分析及试验验证、耦合动态行为驱动的圆柱直齿轮副齿廓修形方法研究。在圆柱直齿轮副转静子耦合动力学精确建模方法研究中,建立了啮合副子结构与机匣支承子结构的动力学模型,推导了系统的耦合边界条件,建立了圆柱直齿轮副转静子耦合动力学模型;基于石川模型和齿轮啮合传动原理,形成了考虑啮合冲击的准静态传递误差计算方法;制定了试验方案,设计并研制了动力学基本参数识别试验件;开展试验研究,基于试验模态分析基本理论和模态参数估计方法,对试验数据进行处理,识别了轮齿啮合副、轴支承以及机匣支承的刚度与阻尼,进而修正理论模型。在圆柱直齿轮副转静子耦合动力学模态分析及模型验证研究中,求解了系统的理论固有频率及其对应的固有振型;制定了试验方案,开展圆柱直齿轮副转静子耦合动力学模态测试验证试验研究,结合模态置信准则,对比分析了同一阶振型下固有频率的理论计算值与试验值的相对误差,验证了理论模型的正确性。在圆柱直齿轮副转静子耦合动力学响应分析及试验验证研究中,建立了系统动力学仿真模型,分析了主要参数对系统动力学行为的影响规律;制定了试验方案,开展圆柱直齿轮副转静子耦合动力学响应测试验证试验研究,计算了系统振动加速度的有效值,将理论计算值与试验值进行误差对比分析,验证了理论模型的正确性。在耦合动态行为驱动的圆柱直齿轮副齿廓修形方法研究中,分析了齿廓修形的基本要素,建立了考虑齿廓修形的圆柱直齿轮副转静子耦合动力学模型,以啮合齿频处动态啮合力最小为目标,确定了齿廓修形三要素,分析了齿廓修形对系统动态特性的影响;制定了修形齿轮动力学响应测试验证试验方案,开展试验研究,将试验数据与理论计算值进行误差对比分析,验证了齿廓修形方法的正确性。
靳行[7]（2019）在《内燃机车振动噪声源辨识研究》文中认为本论文以国内某型号内燃机车司机室降噪工程技术难题为出发点,紧紧围绕振动噪声的源辨识这一科学问题展开研究。为了实现闭环的系统工程分析与高性能数字化综合分析,一个完善信号处理技术与有限元模型是其必不可少的、重要的环节。为此笔者经过六年的努力,开发了一套基于VMD的源辨识信号处理软件,对所研究内燃机车建立了结构、声腔和声振耦合有限元模型。研究过程中,解决了VMD参数选择问题、真实BIMF分量筛选问题、时频分辨率发散问题以及盲源分析中的欠定盲源分离问题。对所研究车辆的型式试验中振动噪声数据,应用VMD方法对车辆结构模态、子系统振动特性、部件振动特性、动力室噪声特性以及司机室噪声源辨识进行深入细致的研究。对科学问题深入研究,最终攻克某型号内燃机车司机室降噪技术难题。主要研究工作如下:1.针对VMD参数设置的问题,研究了罚参数α与层数参量K对信号分解的影响。研究表明,当层数参量K合适的情况下,罚参量α是一个与信号能量相关的值,为了获得VMD最优分解结果,本文提出一种对罚参量α选择的新方法,并给出了公式。当罚参量α确定时,随着层数参量K的变化会导致伪分量,研究表明伪分量的拟合频率会随着层数参量K的变化而变化,但真实分量则与层数参量K的变换无关,因此提出一种基于BIMF特性的VMD参数选择方法,该方法通过观察层数参量K对BIMF分量信号拟合频率与拟合阻尼变化,根据稳态结果选择信号的真分量并剔除伪分量。2.研究了基于VMD稳态参数下的线性与非稳态模态分析方法,通过仿真结果表明,该方法不仅可以有效识别线性模态试验中的模态参数,还可以有效识别非稳态模态试验中的时频特性。3.为了合理分析试验结果,完善了测试车辆结构模态有限元分析、司机室声腔模态有限元分析及声振耦合模态有限元分析,为噪声源辨识与控制建立理论基础。4.详细分析了内燃机车振动源、受迫振动及噪声的时频特性。验证本文提出的VMD稳态参数时频分析法较传统的CWT时频分析法和HHT法具有更好的分辨率,可以更有效的揭示工程应用中噪声与振动信号的时频特性。5.针对盲信号分离中测试信号不足的欠定问题,以及VMD参数选择无法实现自适应的问题,本文提出了一种由数据驱动的VMD参数选择方法QVMD,并在QVMD的基础上,提出采用Fast ICA法和PCA的欠定去噪源分离新方法。该方法不仅能处理平稳与非平稳信号,而且可以通过较少的观测信号实现对较多源信号的溯源分离处理。研究表明,所分析的内燃机车主要噪声源为动力室混响、辅助齿轮箱振动、柴油机振动和车外空气路径噪声。6.结合本文分析方法的结论与有限元仿真,对内燃机车进行了降噪控制设计,通过现场试验研究证明了,识别的噪声源特征准确,实现司机室噪声控制,司机室降噪量达到8.3d BA。该方法有效地解决了主机厂某内燃机车司机室噪声偏大的工程问题。
米永振[8]（2019）在《声学超材料-声腔耦合系统振-声学特性研究》文中指出声学超材料通过在亚波长物理尺度上进行人工微结构有序设计,获得了低频禁带、负折射、反常透射等超常力学或声学性能,表现出极为丰富的物理内涵。基于声学超材料的封闭声腔噪声控制是声学超材料应用探索的重要方向,也是当前国内外声学超材料研究领域的热点问题。明确声学超材料-封闭声腔耦合作用机理是提升声学超材料壁板抑振隔声性能的前提条件,也是声学超材料-声腔耦合系统振-声学特性研究中的关键基础问题。本文以声学超材料-声腔耦合系统为研究对象,建立了耦合系统振-声学特性的高效计算方法,在确定及不确定两种条件下研究了声学超材料与封闭声腔之间的耦合作用规律。以此为指导,提出了轻质低频声学超材料设计方案,并通过试验测试和工程应用验证了声学超材料对封闭声腔内部噪声的控制效果。本文主要研究内容和研究结论包括:（1）基于能量泛函变分原理和正交多项式展开方法,提出了声学超材料-声腔耦合系统振-声学特性的高效计算方法。将等几何变换引入耦合系统物理域至参数域的坐标映射,实现了任意形状声腔能量泛函的直接建立。在能量解法的基础上,利用耦合系统不确定参数的局域化分布特征,提出了局部不确定性量化与传递分析方法。数值算例表明,能量解法具有较高的计算精度和效率,同时具有较快的收敛速度和良好的几何适应性。局部不确定性方法分析显着提高了声学超材料不确定性分析效率,同时取得了与蒙特卡洛模拟一致的分析精度。（2）针对声学超材料“单板背腔”耦合系统,计算了平板的均方振速、声腔的均方声压、平板的辐射声功率及指向性;针对声学超材料“双板夹腔”耦合系统,计算了不同入射角度、声腔深度、局域共振单元布置形式下的声透射损失。基于上述声振响应的变化规律,归纳了声学超材料与封闭声腔之间的耦合作用机理,研究了改善低频吻合透声所致双板隔声低谷的方法。结果表明,声学超材料-声腔耦合系统的振-声学特性受到局域共振效应和低频吻合效应的共同调控,而通过合理设计和排布局域共振单元可显着提高声学超材料的抑振、隔声性能。（3）设计了悬臂梁形式、亚克力质地的局域共振单元,加工了钢板混凝土隔声箱,制造了声学超材料“单板背腔”和“双板夹腔”耦合系统样件。对耦合系统的振-声学特性开展试验研究,测试了“单板背腔”耦合系统的全板振速、箱内声压及辐射声功率、声插入损失,同时采用“混响室-消声室”法测试了“双板夹腔”耦合系统的声透射损失。测试结果符合理论预测,验证了所提出的声学超材料-声腔耦合作用机理。特别是全板振速的波数变换图像显示弹性波波数圆与声波波数圆在带隙后重合,有力地证明了低频吻合效应的存在。（4）面向航空舱室噪声控制需求,提出了声学超材料的设计流程和局域共振单元的设计原则。为解决单元附加质量与航空增重限制之间的矛盾,将惯性放大机构与普通悬臂梁式共振单元结合,设计了惯性放大悬臂梁式共振单元,并对其带隙特性进行了数值分析和试验验证。结果表明,通过惯性放大比及杠杆-悬臂梁连接位置的组合调整,惯性放大共振单元取得了远大于普通共振单元的调谐范围。将其周期附加于某型号直升机驾驶室顶板时,可显着抑制直升机的低、中频舱内噪声,抑制效果对不确定条件有良好的适应性。本文从理论建模、数值计算、特性分析、试验测试和工程应用五个方面对声学超材料-声腔耦合系统的振-声学特性进行了深入研究,揭示了声学超材料-声腔耦合作用机理,丰富和发展了声学超材料的振-声学理论。同时,本文总结了面向舱室降噪的声学超材料设计指南,提出了轻质低频声学超材料设计方案,对实现声学超材料的轻量化和实用化具有重要的工程意义。
刘习军,高媛媛,张素侠,郭季平[9]（2011）在《矩形弹性壳液耦合系统的非线性振动分析》文中提出从流体运动微分方程组和边界条件出发,利用拉格朗日方程,建立矩形弹性壳液耦合系统的非线性振动方程组,并进行数学仿真计算,得到产生稳定的低频大幅重力波的条件及重力波和壳的幅频曲线,数值计算结果与实验现象吻合较好。
程选生,杜永峰[10]（2011）在《弹性地基上矩形贮液结构的液-固耦合振动特性》文中提出针对无旋、无粘和不可压缩的理想液体,根据Winkler弹性地基上矩形贮液结构的液-固耦合振动分析模型,通过引入无量纲参数建立了矩形贮液结构的液-固耦合系统的振动方程。为简化计算,根据梁的振型函数和频率方程,将三维问题转化为一维问题来处理,利用振型函数的正交性求解了Winkler弹性地基上矩形贮液结构的液-固耦合振动频率。最后,为便于工程应用,结合工程实际讨论了无量纲参数对矩形贮液结构液-固耦合振动频率的影响,从而为以后工程结构中矩形贮液结构的设计计算提供了理论依据。
二、矩形弹性壳液耦合系统的模态试验分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、矩形弹性壳液耦合系统的模态试验分析（论文提纲范文）
（1）高精度数值方法的低速载货车驾驶室声振计算及不确定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 声振问题研究方法综述 |
| 1.3 不确定性研究综述 |
| 1.4 本文研究意义和内容 |
| 第2章 板状结构的声振问题基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 薄板弯曲问题基本理论 |
| 2.3 声学HELMHOLTZ波动方程 |
| 2.4 声振耦合计算的基本原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于FE-LSPIM/BEM的板状结构声振计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 板动力学理论的FE-LSPIM模型 |
| 3.3 声场域的BEM模型 |
| 3.4 声振耦合模型分析 |
| 3.5 数值算例 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于SP-FE-LSPIM/BEM的随机摄动不确定性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 随机摄动声振耦合系统方程 |
| 4.3 响应概率密度函数分析 |
| 4.4 数值算例 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 低速载货车驾驶室声振模型应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 低速载货车驾驶室声振模型 |
| 5.3 驾驶室模型动力学分析 |
| 5.4 驾驶室声振模型数值计算 |
| 5.5 模态试验及验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 发表论文及参加课题一览表 |
（2）全新架构电动车底盘车架轻量化设计与性能匹配方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 电动汽车轻量化背景和意义 |
| 1.2 全新架构电动汽车车身和底盘车架研究进展 |
| 1.2.1 非全承载式车身和底盘车架结构阐述 |
| 1.2.2 车身及底盘车架结构轻量化技术路径 |
| 1.3 汽车结构轻量化优化设计方法研究进展 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 全新架构电动汽车底盘车架性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 对标车型底盘车架与整车有限元建模与分析 |
| 2.2.1 底盘车架与耦合系统有限元建模 |
| 2.2.2 耦合系统刚度与模态分析 |
| 2.2.3 底盘车架刚度与模态分析 |
| 2.2.4 乘员舱刚度与模态分析 |
| 2.2.5 底盘车架正碰耐撞性分析 |
| 2.2.6 底盘车架侧碰耐撞性分析 |
| 2.3 确定设计目标 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 底盘车架性能指标分解方法研究 |
| 3.1 简化框架结构有限元模型 |
| 3.2 底盘车架框架结构刚度指标分解方法研究 |
| 3.3 底盘车架结构模态分解方法研究 |
| 3.4 底盘车架碰撞能量指标分解方法的研究 |
| 3.4.1 正面碰撞工况下底盘车架性能指标分解方法 |
| 3.4.2 侧面碰撞工况下底盘车架性能指标分解方法 |
| 3.5 本章小节 |
| 第4章 全新架构电动车底盘车架结构概念设计方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 底盘车架碰撞工况下的拓扑优化研究 |
| 4.2.1 基于碰撞力的等效静态载荷研究 |
| 4.2.2 基于碰撞工况的惯性释放原理 |
| 4.3 底盘车架结构多工况联合拓扑优化设计 |
| 4.3.1 底盘车架多工况联合拓扑方法研究 |
| 4.3.2 底盘车架多工况联合拓扑优化设计 |
| 4.4 底盘车架初始结构性能分析 |
| 4.4.1 底盘车架材料力学性能试验 |
| 4.4.2 Johnson-Cook材料模型及参数确定 |
| 4.4.3 底盘车架及整车模型建立 |
| 4.4.4 底盘车架及耦合系统的基本NVH性能分析 |
| 4.4.5 底盘车架结构耐撞性研究 |
| 4.5 本章小节 |
| 第5章 底盘车架结构-工艺-性能一体化多目标优化设计方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 底盘车架结构参数化设计方法研究 |
| 5.3 底盘车架结构变量筛选方法研究 |
| 5.3.1 试验设计 |
| 5.3.2 变量筛选 |
| 5.4 底盘车架结构代理模型研究 |
| 5.4.1 代理模型方法 |
| 5.4.2 构建代理模型 |
| 5.5 底盘车架结构-工艺-性能一体化多目标优化设计 |
| 5.5.1 改进的多目标粒子群算法研究 |
| 5.5.2 底盘车架结构多目标优化设计 |
| 5.5.3 博弈论与灰色关联分析集成方法 |
| 5.6 本章小节 |
| 第6章 轻量化底盘车架结构性能分析与试验验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 轻量化底盘车架刚度与模态分析 |
| 6.3 轻量化底盘车架结构耐撞性分析 |
| 6.3.1 正碰耐撞性对比分析 |
| 6.3.2 侧碰耐撞性对比分析 |
| 6.3.3 轻量化优化结果对比分析 |
| 6.4 轻量化底盘车架结构样件试制及性能验证 |
| 6.4.1 低阶固有频率试验验证 |
| 6.4.2 底盘车架静态刚度试验验证 |
| 6.4.3 底盘车架耐撞性试验验证 |
| 6.5 本章小节 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）配气机构NVH性能分析方法研究及应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 配气机构动力学研究现状 |
| 1.2.2 配气机构振动噪声研究现状 |
| 1.2.3 配气机构摩擦副弹性流体动力学研究现状 |
| 1.2.4 发动机整机噪声仿真研究现状 |
| 1.2.5 汽车动力总成异响研究现状 |
| 1.2.6 可变气门驱动技术发展现状 |
| 1.2.7 前人研究不足 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 基于单阀系模型的配气机构振声激励源研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 配气机构的结构形式 |
| 2.3 凸轮型线与配气机构运动学 |
| 2.4 配气机构单阀系建模 |
| 2.4.1 系统动力学建模方法 |
| 2.4.2 模型参数确定方法 |
| 2.4.3 凸轮型线设置和缸压载荷输入 |
| 2.4.4 动力学模型求解方法 |
| 2.5 凸轮-摇臂接触模型 |
| 2.5.1 赫兹接触理论 |
| 2.5.2 弹性流体动力学接触理论 |
| 2.5.3 弹性流体动力学求解方法 |
| 2.6 基于弹性流体动力学理论的单阀系模型算例分析 |
| 2.6.1 气门运动验证试验 |
| 2.6.2 气门动力学分析 |
| 2.6.3 凸轮-摇臂接触分析 |
| 2.7 配气机构激励源特性分析 |
| 2.7.1 气门座激励力分析 |
| 2.7.2 液压挺柱座激励力分析 |
| 2.7.3 气门弹簧激励力分析 |
| 2.8 配气机构优化设计 |
| 2.8.1 凸轮型线优化设计方法 |
| 2.8.2 凸轮型线优化设计 |
| 2.8.3 气门弹簧力优化设计 |
| 2.8.4 配气机构优化设计方案 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 基于柔性缸盖多阀系模型的配气机构载荷传递研究 |
| 3.1 柔性多体系统动力学理论 |
| 3.2 有限元分析法 |
| 3.2.1 直接法 |
| 3.2.2 模态综合法 |
| 3.2.3 有限元模型单元尺寸估算 |
| 3.3 凸轮轴承与凸轮轴接触模型 |
| 3.3.1 凸轮轴承非线性弹簧模型 |
| 3.3.2 凸轮轴承弹性流体动力学模型 |
| 3.3.3 凸轮轴模型 |
| 3.4 柔性体缸盖多阀系动力学模型建模 |
| 3.4.1 发动机基本参数 |
| 3.4.2 有限元模型 |
| 3.4.3 弹性流体动力学凸轮轴承模型建模及边界条件设置 |
| 3.5 基于柔性体缸盖多阀系模型动力学分析 |
| 3.5.1 气门动力学分析 |
| 3.5.2 气门运动验证试验 |
| 3.5.3 凸轮轴承弹性流体动力学分析 |
| 3.5.4 分析结果验证对比 |
| 3.6 凸轮轴承载荷传递特性研究 |
| 3.6.1 凸轮轴承载荷及轴颈不对中分析 |
| 3.6.2 缸盖振动响应特性分析 |
| 3.7 凸轮轴承润滑状态影响因素探究 |
| 3.7.1 发动机转速对轴承润滑状态影响 |
| 3.7.2 润滑介质温度对轴承润滑状态影响 |
| 3.7.3 润滑油标号对轴承润滑状态影响 |
| 3.7.4 恶劣工况轴承润滑状态分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 配气机构-整机耦合系统的振动响应和声学辐射研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 耦合系统动力学及声学仿真方法研究 |
| 4.2.1 动力学仿真方法研究 |
| 4.2.2 声学仿真方法研究 |
| 4.3 配气机构-整机耦合系统动力学模型建模 |
| 4.3.1 主要部件和连接副的简化 |
| 4.3.2 有限元模型的建模和验证 |
| 4.3.3 载荷边界计算 |
| 4.3.4 配气机构建模方法 |
| 4.4 整机NVH试验及信号处理方法 |
| 4.4.1 振动测试方法 |
| 4.4.2 噪声测试方法 |
| 4.5 配气机构-整机耦合模型动力学及振动噪声仿真结果分析 |
| 4.5.1 耦合模型配气机构动力学分析 |
| 4.5.2 耦合模型配气机构激励力分析 |
| 4.5.3 耦合模型整机振动响应分析 |
| 4.5.4 耦合模型整机声学预测分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 配气机构怠速异响机理研究及优化 |
| 5.1 信号处理方法 |
| 5.2 配气机构怠速异响问题描述和换件探索试验 |
| 5.3 可变气门正时系统(VVT)工作原理 |
| 5.4 配气机构怠速异响机理探究 |
| 5.4.1 配气机构怠速异响诊断模型 |
| 5.4.2 配气机构怠速异响机理分析 |
| 5.5 配气机构怠速异响复现模型 |
| 5.5.1 怠速异响复现模型建模 |
| 5.5.2 怠速异响复现模型仿真流程 |
| 5.5.3 怠速异响复现模型动力学求解方法 |
| 5.5.4 声学边界元法 |
| 5.6 配气机构怠速异响复现模型动力学及声学仿真结果分析 |
| 5.7 VVT相位器结构优化及验证 |
| 5.7.1 VVT结构优化方案 |
| 5.7.2 VVT结构优化验证试验 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 研究成果和结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 攻读博士期间参与科研及实践项目 |
（4）平面张力膜动力学等效方法与振动特性分析及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 论文符号列表 |
| 论文缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 平面张力膜结构大变形动力学特性研究概述 |
| 1.3 平面张力膜结构动力学等效方法研究概述 |
| 1.4 平面张力膜结构振动试验研究概述 |
| 1.4.1 试验装置 |
| 1.4.2 模态识别方法 |
| 1.5 地面大气环境对平面张力膜结构模态影响的研究概述 |
| 1.6 内部微气泡对平面张力膜结构模态影响的研究概述 |
| 1.7 本文主要研究内容 |
| 第二章 考虑大变形的平面张力膜结构动力学方程 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 平面张力膜结构的动力学方程 |
| 2.2.1 薄膜微元的初始动力学方程 |
| 2.2.2 薄膜微元的简化动力学方程 |
| 2.2.3 平面张力膜结构的动力学方程 |
| 2.3 自振频率求解方法 |
| 2.4 四边简支矩形膜的动力学方程 |
| 2.5 数值算例 |
| 2.5.1 算例一 |
| 2.5.2 算例二 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 矩形膜与网格膜的动力学等效理论 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 考虑大变形的网格膜动力学方程 |
| 3.3 动力学等效方法 |
| 3.3.1 小变形等效 |
| 3.3.2 大变形一阶精度等效 |
| 3.3.3 大变形二阶精度等效 |
| 3.3.4 动力学等效准则 |
| 3.4 数值算例 |
| 3.4.1 算例一 |
| 3.4.2 算例二 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 低真空双向张拉平面膜结构模态试验系统 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 低真空罐 |
| 4.2.1 结构部件 |
| 4.2.2 钢化玻璃强度试验 |
| 4.2.3 整体结构强度校核 |
| 4.3 平面膜结构双向张拉分系统 |
| 4.4 振动测量分系统 |
| 4.5 模态识别方法 |
| 4.5.1 基本流程 |
| 4.5.2 校核及验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 矩形膜与网格膜对比振动试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 小变形振动对比试验 |
| 5.3 大变形振动对比试验 |
| 5.4 网格膜空气敏感性试验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 不均匀应力场、空气阻力效应与微气泡膨胀对矩形膜模态的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 不均匀应力场对矩形膜结构模态的影响 |
| 6.2.1 表达式推导 |
| 6.2.2 数值模拟 |
| 6.2.3 试验分析 |
| 6.3 空气阻力效应对矩形膜结构模态的影响 |
| 6.3.1 试验结果 |
| 6.3.2 气压与M_(air)的关系 |
| 6.3.3 预拉力、模态阶次与M_(air)的关系 |
| 6.3.4 经验公式的校验 |
| 6.3.5 数值模拟对比 |
| 6.4 微气泡膨胀对膜结构应力场的影响 |
| 6.4.1 聚酰亚胺膜微观表面观测 |
| 6.4.2 薄膜张力变化测试系统 |
| 6.4.3 含微气泡与不含微气泡薄膜的对比试验 |
| 6.4.4 不同标距PI膜的对比试验 |
| 6.4.5 膜内微气泡含量测定方法 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读博士学位期间获得的奖励及专利 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（5）非惯性系下直升机主减速器高精度动力学建模及动态行为机理研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源、研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 机匣(箱体)动力学建模研究 |
| 1.2.2 齿轮-转子系统动力学建模研究 |
| 1.2.3 齿轮箱振动特性试验研究 |
| 1.2.4 非惯性系下传动系统动态特性研究 |
| 1.2.5 目前研究存在问题小结 |
| 1.3 论文主要内容与结构 |
| 2 复杂异型构件缩聚建模方法及精度评价 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机匣缩聚建模方法 |
| 2.2.1 缩聚理论概述 |
| 2.2.2 模型精度评价方法 |
| 2.3 机匣子结构缩聚 |
| 2.3.1 有限元模型模态试验验证 |
| 2.3.2 有限元模型缩聚 |
| 2.3.3 缩聚结果小结 |
| 2.4 轴系建模梁单元法与缩聚法对比 |
| 2.4.1 梁单元精度评价 |
| 2.4.2 不规则轴系子结构建模 |
| 2.4.3 对比结果小结 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 系统耦合动力学模型及试验验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 子结构耦合关系 |
| 3.2.1 机匣连接子结构 |
| 3.2.2 轴系耦合关系 |
| 3.3 系统耦合动力学模型 |
| 3.3.1 广义坐标系下轴承单元 |
| 3.3.2 系统总体耦合模型 |
| 3.4 内激励数学表征 |
| 3.4.1 计及啮合相位的时变啮合刚度 |
| 3.4.2 误差激励与动态几何关系 |
| 3.4.3 齿侧间隙 |
| 3.5 某型直升机主减振动特性试验 |
| 3.5.1 试验平台构建 |
| 3.5.2 测点布置及工况设置 |
| 3.6 振动响应分析及模型验证 |
| 3.6.1 不同工况下振动响应对比 |
| 3.6.2 仿真与试验结果误差分析 |
| 3.6.3 机匣对系统动态响应影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 非惯性系下定轴齿轮传动系统动态特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基础空间运动附加效应 |
| 4.2.1 基础空间运动位姿描述 |
| 4.2.2 附加惯性力(矩) |
| 4.3 非惯性系下定轴齿轮传动系统动力学方程 |
| 4.3.1 有无基础运动时数学方程对比 |
| 4.3.2 基础特定运动下广义力激励推导 |
| 4.4 基础空间平动时定轴齿轮系统动力学特性 |
| 4.4.1 算例模型说明 |
| 4.4.2 轴系动态偏移与受力特性 |
| 4.4.3 内外作用下系统振动响应 |
| 4.4.4 基础平动对系统非线性响应影响 |
| 4.5 基础空间转动时定轴齿轮系统动力学特性 |
| 4.5.1 轴系动态偏移与受力特性 |
| 4.5.2 不同附加效应贡献率分析 |
| 4.5.3 内外作用下系统振动响应 |
| 4.5.4 基础转动对系统非线性响应影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 非惯性系下直升机主减行星轮系动态特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 非惯性系下不同构件运动学分析 |
| 5.2.1 内部非惯性系 |
| 5.2.2 外部非惯性系 |
| 5.3 非惯性系下行星轮系动力学方程 |
| 5.3.1 有无基础运动时数学方程对比 |
| 5.3.2 算例模型说明 |
| 5.4 基础空间平动时行星轮系动力学特性 |
| 5.4.1 附加广义力矢激励推导 |
| 5.4.2 内部非惯性系影响 |
| 5.4.3 基础平动对轴心轨迹及振动影响 |
| 5.4.4 基础平动对支承力及啮合力影响 |
| 5.5 模拟盘旋运动下行星轮系动力学特性 |
| 5.5.1 附加广义力矢激励推导 |
| 5.5.2 机体盘旋运动时轴心轨迹与振动响应 |
| 5.5.3 机体盘旋运动对支承力及啮合力影响 |
| 5.5.4 不同附加项贡献率分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读学位期间获奖情况 |
| C.作者在攻读学位期间参与的科研项目 |
| D.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（6）圆柱直齿轮副转静子耦合动态行为分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外齿轮动力学建模方法研究现状 |
| 1.2.2 国内外动力学基本参数识别研究现状 |
| 1.2.3 国内外齿轮齿廓修形研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 圆柱直齿轮副转静子耦合动力学精确建模方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 圆柱直齿轮副耦合动力学建模方法 |
| 2.3 圆柱直齿轮副主要激励计算方法研究 |
| 2.3.1 圆柱直齿轮传动准静态传递误差计算方法 |
| 2.3.2 圆柱直齿轮传动啮合冲击计算方法 |
| 2.4 圆柱直齿轮副主要动力学基本参数识别与模型修正 |
| 2.4.1 模态试验理论和方法 |
| 2.4.2 轮齿啮合副参数识别试验 |
| 2.4.3 轴支承参数识别试验 |
| 2.4.4 机匣支承参数识别试验 |
| 2.4.5 圆柱直齿轮副转静子耦合动力学模型的修正 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 圆柱直齿轮副转静子耦合动力学模态分析及模型验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 圆柱直齿轮副耦合动力学模态分析 |
| 3.3 基于试验模态的圆柱直齿轮副耦合动力学建模方法验证 |
| 3.3.1 动力学模型验证方案设计 |
| 3.3.2 动力学模型验证试验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 圆柱直齿轮副转静子耦合动力学响应分析及试验验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 圆柱直齿轮副耦合动力学响应分析 |
| 4.2.1 系统动力学响应求解 |
| 4.2.2 机匣支承刚度对系统动力学响应的影响分析 |
| 4.2.3 机匣质量对系统动力学响应的影响分析 |
| 4.2.4 输入转速对系统动力学响应的影响分析 |
| 4.3 圆柱直齿轮副动力学响应试验验证 |
| 4.3.1 动力学响应验证方案设计 |
| 4.3.2 动力学响应验证试验件研制 |
| 4.3.3 动力学响应验证试验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 耦合动态行为驱动的圆柱直齿轮副齿廓修形方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 考虑齿廓修形的圆柱直齿轮副动力学建模及响应分析 |
| 5.2.1 齿廓修形因素分析 |
| 5.2.2 考虑齿廓修形的圆柱直齿轮副动力学建模与分析 |
| 5.3 圆柱直齿轮副齿廓修形试验验证 |
| 5.3.1 齿廓修形齿轮动力学响应验证方案设计 |
| 5.3.2 齿廓修形齿轮试验件研制 |
| 5.3.3 齿廓修形齿轮动力学响应验证试验研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文的主要工作与总结 |
| 6.2 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文与申请的专利 |
（7）内燃机车振动噪声源辨识研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 内燃机车噪声源概况 |
| 1.2.1 柴油发动机噪声 |
| 1.2.2 冷却风扇噪音 |
| 1.2.3 结构振动噪音 |
| 1.2.4 电机噪音 |
| 1.2.5 轮轨噪声 |
| 1.2.6 空压机噪声 |
| 1.3 时频分析方法概述 |
| 1.3.1 短时傅里叶变换 |
| 1.3.2 连续小波变换 |
| 1.3.3 魏格纳-维尔分布 |
| 1.3.4 希尔伯特-黄变换 |
| 1.3.5 Teager能量算子 |
| 1.3.6 盲源分离方法 |
| 1.3.7 变微分模态分析 |
| 1.4 内燃机车振动噪声信号分析面临的问题 |
| 1.4.1 时频分辨率对比 |
| 1.4.2 VMD参数的选择 |
| 1.4.3 内燃机车型式车辆中的时变噪声的识别 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第2章 基于VMD的瞬时频率识别方法 |
| 2.1 变分模态分解基础 |
| 2.1.1 维纳滤波器 |
| 2.1.2 希尔伯特变换和信号分析 |
| 2.1.3 变分模态分解原理 |
| 2.2 变分模态分解中罚参量的影响 |
| 2.3 变分模态分解层数参量对稳态的影响 |
| 2.4 基于结构系统参数的VMD参数选择法 |
| 2.5 瞬时频率及其计算方法比较 |
| 2.5.1 希尔伯特谱 |
| 2.5.2 Teager能量算子法 |
| 2.5.3 基于VMD参数的时频谱方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 参数化时频分析方法研究 |
| 3.1 时不变参数的理论线性模态分析 |
| 3.2 时变参数的理论非线性模态分析 |
| 3.3 数值模型建立与传统分析法 |
| 3.4 线性结构系统识别 |
| 3.5 非线性结构系统识别 |
| 3.6 VMD非线性系统结构瞬时频率的鲁棒性 |
| 3.7 内燃机车模态有限元分析 |
| 3.7.1 车体结构模态有限元分析 |
| 3.7.2 司机室内声腔模态有限元分析 |
| 3.8 声振耦合分析 |
| 3.8.1 声振耦合理论及应用 |
| 3.8.2 声振耦合分析中的系统非线性问题 |
| 3.9 基于VMD稳态的线性模态参数识别 |
| 3.10 本章小结 |
| 第4章 基于VMD时频分析的振动噪声源辨识 |
| 4.1 内燃机车振动源时频分析 |
| 4.1.1 辅助变速箱振动信号分析 |
| 4.1.2 柴油机振动信号分析 |
| 4.1.3 变速箱振动信号分析 |
| 4.2 内燃机车受迫振动时频分析 |
| 4.2.1 座椅振动信号分析 |
| 4.2.2 司机室端墙振动分析 |
| 4.3 内燃机车噪声时频分析 |
| 4.3.1 排气噪声分析 |
| 4.3.2 司机室耳旁噪声分析 |
| 4.3.3 变速工况下的司机室时频分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于VMD的盲信号分离方法与噪声控制方案 |
| 5.1 主成分分析 |
| 5.2 快速独立分量分析 |
| 5.3 二阶统计量盲辨识 |
| 5.4 二次估计型可变微分模态和主成分分析的欠定去噪源分离 |
| 5.5 基于BIMF分量相关矩阵的PCA的源数估计 |
| 5.6 仿真信号分析 |
| 5.7 适应性与可靠性 |
| 5.8 内燃机车司机室噪声源识别研究 |
| 5.9 噪声传播途径控制 |
| 5.9.1 辅助变速箱噪声控制 |
| 5.9.2 动力室混响场噪声控制 |
| 5.10 司机室噪声控制 |
| 5.11 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 司机室声腔模态分析结果比较 |
| 附录2 振动测点位置说明与不同工况下有效值与平均值统计结果 |
| 附录3 不同工况下测点A计权声压级(dBA) |
| 附录4 术语说明 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
（8）声学超材料-声腔耦合系统振-声学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 声学超材料振声学建模与带隙计算方法研究 |
| 1.2.2 声学超材料振声学特性与抑振隔声机理研究 |
| 1.2.3 声学超材料轻量化与新概念声学超材料设计 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 章节安排 |
| 第二章 声学超材料-声腔耦合系统振-声学特性能量解法 |
| 2.1 分析需求与建模思路 |
| 2.2 耦合系统的层级化能量泛函 |
| 2.2.1 单一元胞 |
| 2.2.2 有限结构 |
| 2.2.3 声固耦合 |
| 2.3 边界条件的施加与模型求解 |
| 2.3.1 周期边界条件 |
| 2.3.2 经典边界条件 |
| 2.3.3 系统模型求解 |
| 2.4 数值算例与结果分析 |
| 2.4.1 “单层板附加单共振单元元胞”算例 |
| 2.4.2 “含规则矩形声腔的耦合系统”算例 |
| 2.4.3 “含复杂异形声腔的耦合系统”算例 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 声学超材料-声腔耦合系统的确定性振-声学特性 |
| 3.1 声学超材料-声腔耦合系统及其分析思路 |
| 3.1.1 典型耦合系统及分析思路 |
| 3.1.2 辐射声功率及声透射损失 |
| 3.2 “单板背腔”耦合系统的振-声学特性分析 |
| 3.2.1 模态分析与带隙设计 |
| 3.2.2 平板受到集中力激励 |
| 3.2.3 声腔受到点声源激励 |
| 3.3 “双板夹腔”耦合系统的振-声学特性分析 |
| 3.3.1 声透射损失分析与带隙设计 |
| 3.3.2 耦合系统隔声性能基本规律 |
| 3.3.3 耦合系统隔声性能增强策略 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 声学超材料-声腔耦合系统的局部不确定性分析 |
| 4.1 不确定性分析的必要性与难点 |
| 4.2 局部不确定性量化与传递分析方法 |
| 4.2.1 区域分解与不确定性量化 |
| 4.2.2 局部摄动与不确定性传递 |
| 4.3 数值算例与结果分析 |
| 4.3.1 能带结构的不确定分析 |
| 4.3.2 频响函数的不确定分析 |
| 4.3.3 局域不确定性分析效率 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 声学超材料-声腔耦合系统的振-声学试验研究 |
| 5.1 悬臂梁式共振单元设计与分析 |
| 5.2 “单板背腔”耦合系统试验分析 |
| 5.2.1 模型与试验设计 |
| 5.2.2 试验结果与分析 |
| 5.3 “双板夹腔”耦合系统试验分析 |
| 5.3.1 模型与试验设计 |
| 5.3.2 试验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于声学超材料的直升机驾驶舱降噪综合应用 |
| 6.1 面向舱室噪声控制的声学超材料设计指南 |
| 6.1.1 声学超材料的设计流程 |
| 6.1.2 局域共振单元设计原则 |
| 6.2 惯性放大悬臂梁式共振单元及其带隙特性 |
| 6.2.1 惯性放大悬臂梁式共振单元 |
| 6.2.2 共振频率的数值分析与验证 |
| 6.2.3 惯性放大共振单元带隙特性 |
| 6.3 基于声学超材料的直升机驾驶舱噪声控制 |
| 6.3.1 建模与噪声控制思路 |
| 6.3.2 附加普通悬臂梁式共振单元 |
| 6.3.3 附加惯性放大悬臂梁式共振单元 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 论文主要创新 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文、参与的项目 |
（9）矩形弹性壳液耦合系统的非线性振动分析（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 壳液耦合系统振动方程的建立 |
| 2 数值计算结果 |
| 2.1 激振频率的影响 |
| 2.2 激振力的影响 |
| 3 结论 |
（10）弹性地基上矩形贮液结构的液-固耦合振动特性（论文提纲范文）
| 1 液-固耦合振动分析模型和基本方程 |
| 1.1 分析模型 |
| 1.2 基本方程 |
| 2 液-固耦合振动基本方程的无量纲化 |
| 3 液-固耦合自由振动的解答 |
| 4 数值算例及讨论 |
| 5 结论 |
四、矩形弹性壳液耦合系统的模态试验分析（论文参考文献）
- [1]高精度数值方法的低速载货车驾驶室声振计算及不确定性研究[D]. 张娜. 西南大学, 2021(01)
- [2]全新架构电动车底盘车架轻量化设计与性能匹配方法研究[D]. 王爽. 吉林大学, 2021(01)
- [3]配气机构NVH性能分析方法研究及应用[D]. 罗轩. 浙江大学, 2021(07)
- [4]平面张力膜动力学等效方法与振动特性分析及试验研究[D]. 张祎贝. 上海交通大学, 2020(01)
- [5]非惯性系下直升机主减速器高精度动力学建模及动态行为机理研究[D]. 张爱强. 重庆大学, 2020
- [6]圆柱直齿轮副转静子耦合动态行为分析方法研究[D]. 吕焕超. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [7]内燃机车振动噪声源辨识研究[D]. 靳行. 西南交通大学, 2019(06)
- [8]声学超材料-声腔耦合系统振-声学特性研究[D]. 米永振. 上海交通大学, 2019(06)
- [9]矩形弹性壳液耦合系统的非线性振动分析[J]. 刘习军,高媛媛,张素侠,郭季平. 机械强度, 2011(05)
- [10]弹性地基上矩形贮液结构的液-固耦合振动特性[J]. 程选生,杜永峰. 工程力学, 2011(02)