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朱經(jīng)理
現(xiàn)代科技和工業(yè)的迅猛發(fā)展,使得新型的機械設(shè)備朝著大功率和輕量化的方向發(fā)展,然而這不可避免地使機械系統(tǒng)的振動和噪聲增大,過大的振動和噪聲已成為技術(shù)發(fā)展的瓶頸。傳統(tǒng)的柔性減振方式存在許多缺陷,因此國外提出了采用方鋼減振降噪結(jié)構(gòu)的剛性減振技術(shù),并已經(jīng)開始在重點國防項目上取得應(yīng)用。然而,國內(nèi)對方鋼減振降噪技術(shù)的研究尚處于起步階段,缺乏系統(tǒng)性的理論研究和應(yīng)用研究。所以針對方鋼減振降噪技術(shù),本文開展了以下研究。分析單級方鋼減振結(jié)構(gòu)對多種平板組合結(jié)構(gòu)上的振動波(結(jié)構(gòu)聲)的影響。分析機械結(jié)構(gòu)上各種振動波的類型及其對結(jié)構(gòu)振動與噪聲的貢獻(xiàn)量,確定下文在波動理論中的重點研究對象。推導(dǎo)彎曲波傳播時機械結(jié)構(gòu)微元上各個動力學(xué)參量之間的關(guān)系式;推導(dǎo)振動波在多種平板組合結(jié)構(gòu)中遇到方鋼時的透射系數(shù)和反射系數(shù)的表達(dá)式。量化評價單級方鋼減振結(jié)構(gòu)在這些結(jié)構(gòu)上的減振效果,并研究單級方鋼減振結(jié)構(gòu)的減振效果在頻域上的特性。分析單級方鋼減振結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對減振效果的影響。計算方鋼結(jié)構(gòu)參數(shù)變化與減振效果之間的關(guān)系曲線,并利用此曲線優(yōu)化方鋼減振結(jié)構(gòu)的截面尺寸。設(shè)計減振性能更好的新型截面的方鋼減振結(jié)構(gòu),并通過振動響應(yīng)計算結(jié)果,比較分析新型截面方鋼減振結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。采用機械導(dǎo)納法計算具有多級方鋼減振結(jié)構(gòu)的平板上每個位置的振動響應(yīng),并采用有限元法計算附加四級方鋼減振結(jié)構(gòu)的平板在0~4000Hz的頻域中的振動響應(yīng),研究多級方鋼減振結(jié)構(gòu)的減振效果與方鋼的數(shù)量之間的關(guān)系,這對合理確定方鋼數(shù)目有指導(dǎo)意義。研究方鋼結(jié)構(gòu)的不同布置方案,分析提高方鋼單位質(zhì)量的減振效果的方法。設(shè)計具有方鋼減振結(jié)構(gòu)的列車用車廂板型材。分別計算質(zhì)量相同的原始結(jié)構(gòu)的車廂型材板和具有方鋼減振結(jié)構(gòu)的車廂型材板的振動響應(yīng),在剔除質(zhì)量不同的影響因素下,分析方鋼減振結(jié)構(gòu)對抑制車廂型材板結(jié)構(gòu)聲的作用效果。通過計算具有不同形式的方鋼減振結(jié)構(gòu)的車廂型材板的振動響應(yīng),探索適宜車廂型材板使用的方鋼減振結(jié)構(gòu)形式。計算采用具有方鋼減振結(jié)構(gòu)的車廂型材制造的列車車廂的噪聲場,研究采用方鋼減振結(jié)構(gòu)代替阻尼涂層后列車內(nèi)部的噪聲場分布和噪聲的頻譜特性,并結(jié)合人耳聽覺特性,分析方鋼減振結(jié)構(gòu)應(yīng)用在列車減振降噪中的可行性。
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