检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：和梦欣天津大学

学位级别：博士

结构减振与降噪设计问题广泛存在于航空航天、核工业及船舶重工等领域。工程中振动控制问题往往包含多个设计目标,拥有高维设计变量。通常这些设计目标相互冲突,例如轻量化设计与减振性能、动力吸振器附加质量与吸振效果等。其次,宽频... 详细信息

结构减振与降噪设计问题广泛存在于航空航天、核工业及船舶重工等领域。工程中振动控制问题往往包含多个设计目标,拥有高维设计变量。通常这些设计目标相互冲突,例如轻量化设计与减振性能、动力吸振器附加质量与吸振效果等。其次,宽频激励、低频振动与噪声控制及非线性振动因素等为结构动力学分析与设计带来了许多困难。面对愈加复杂的工程需求,如何高效地设计结构避免振动与噪声辐射是亟需解决的问题。本文从弹性梁的振动控制问题入手。首先,以轻量化与降噪设计为优化目标,以梁结构几何参数与物理参数为设计变量,采用传递矩阵法建立动力学模型,通过若干数值结果表明多目标降噪设计的重要性,并总结弹性梁减振设计规律。其次,本文研究声学黑洞梁的非线性动力学特性、与非线性能量阱的耦合作用效果、周期声学黑洞的带隙特性与隔声设计,拓展声学黑洞结构的应用前景。对于结构优化算法,本文从胞映射算法入手,提出基于粒子群与胞映射的混合优化策略。迭代前期采用粒子群快速收敛,接着采用胞映射细分搜索技术精确搜索。该算法不仅能够快速收敛,而且一定程度上保证最优解的全局性,并应用于弹性梁多目标隔声设计。为了进一步加速结构设计效率,本文采用机器学习建立代理模型,并结合全局数据与局部数据分别建立代理模型,能够在迭代过程中自适应切换。该算法能够再较少力学模型调用次数获得最优解集,应用于周期声学黑洞结构隔声设计与二维超结构板的最优设计。对于近些年广受关注的超材料振动控制问题,本文将分别研究基于声学黑洞、半正弦型波纹的一维超结构梁,并探讨轻量化设计、结构强度约束与振动性能设计之间的关系。为了提高结构强度,本文提出一种周期加筋板结构,基于有限元法分析带隙形成机制;通过3D打印制作试件,并测量振动传递率验证振动带隙。最后,提出一种基于声学黑洞的超材料板,并通过模态分析揭示其减振机理、展示声学黑洞超结构丰富的局域共振式模态行为。以上为本文主要研究内容。从弹性梁振动控制问题入手,然后推广至一维超材料梁和二维超材料板。在研究过程中,提出了两种高效的结构多目标优化算法。在后续超材料设计中,数值和实验结果证明了所提算法的高效性及超材料的振动控制能力。本文研究工作将为工程结构振动控制提供高效的分析及优化策略。

关键词：减振降噪多目标优化数据驱动优化超材料声学黑洞

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基于数据驱动优化的周期结构振动控制

基于数据驱动优化的周期结构振动控制

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第十八届全国非线性振动暨第十五届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2021）

作者：和梦欣丁千天津大学机械工程学院

近年来,力学超材料逐渐引入到结构动力学研究领域,用于调控机械弹性波,实现低频超带宽的减振效果。本文主要介绍基于数据驱动优化的周期梁、板结构振动控制问题。首先,采用Bloch’s theorem研究基础单元的频散特性,分析设计参数对带隙... 详细信息

近年来,力学超材料逐渐引入到结构动力学研究领域,用于调控机械弹性波,实现低频超带宽的减振效果。本文主要介绍基于数据驱动优化的周期梁、板结构振动控制问题。首先,采用Bloch’s theorem研究基础单元的频散特性,分析设计参数对带隙的影响。以有限周期结构的减振、降噪与轻量化为优化目标,基于机器学习方法研究了周期结构面向低、中与高频的结构优化问题。本文研究对象主要包含一维周期梁与二维周期板的设计问题,具体内容如下:针对梁结构,以声学黑洞为基础单元进行周期设计;采用谱元法进行动力学建模,分析基础单元的频散特性与有限周期结构的声辐射问题;通过机器学习方法研究降噪与减重设计。针对板结构,以曲型加筋板为基础单元;采用有限元法分析单元的频散特性与有限周期结构的振动传递率;通过机器学习优化筋的分布与几何参数进行减振设计;通过3D打印技术进行了实验分析。数值与实验结果表明,优化后的周期结构在目标频带内产生了带隙,能够有效降低振动与噪声。同时,基于数据驱动的多目标优化策略大幅度地降低了计算代价。

关键词：周期结构带隙数据驱动优化振动控制

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正弦波纹板第二主刚度的数值拟合

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科技通报 2017年第1期33卷 6-9页

作者：常福清和梦欣张晖辉燕山大学建筑工程与力学学院河北秦皇岛066004

针对赛代尔给出的正弦波纹板第二主刚度存在的局限性,采用数值拟合的方法,通过建立计算模型,应用各性异性板理论和数值计算方法进行大量计算,对计算数据分析归纳,拟合出新的正弦波纹板第二主刚度公式。对新公式进行了算例分析和讨论,与... 详细信息

针对赛代尔给出的正弦波纹板第二主刚度存在的局限性,采用数值拟合的方法,通过建立计算模型,应用各性异性板理论和数值计算方法进行大量计算,对计算数据分析归纳,拟合出新的正弦波纹板第二主刚度公式。对新公式进行了算例分析和讨论,与数值计算结果进行了印证,说明了新公式的合理性。

关键词：正弦波纹板各性异性板数值拟合主刚度

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弹性地基声学黑洞结构振动特性研究

弹性地基声学黑洞结构振动特性研究

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第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2023）

作者：魏鹏飞丁千和梦欣天津大学机械工程学院天津市非线性动力学与控制重点实验室

声学黑洞是通过逐渐减小系统的几何参数或者材料特性参数而形成的一种对弯曲波有聚集效应的结构,由于声学黑洞具有轻质、宽频高效、适用性强等特性,因此在减振降噪领域受到了广泛关注。本文研究附加弹性地基声学黑洞结构的振动特性,旨... 详细信息

声学黑洞是通过逐渐减小系统的几何参数或者材料特性参数而形成的一种对弯曲波有聚集效应的结构,由于声学黑洞具有轻质、宽频高效、适用性强等特性,因此在减振降噪领域受到了广泛关注。本文研究附加弹性地基声学黑洞结构的振动特性,旨在增强声学黑洞的能量聚集能力和结构减振降噪效果。首先,基于传递矩阵法求解弹性地基下声学黑洞梁的动力学方程,得到固有频率及模态振型。然后,进一步研究弹性层下声学黑洞梁的受迫振动响应、能量聚集耗散分布情况,分析对照不同弹性地基参数对声学黑洞梁振动特性的影响。数值和实验结果表明弹性层声学黑洞结构在工程荷载频率内会有更好的减振降噪效果,通过调节弹性地基参数可以满足不同工况下声学黑洞梁结构的减振需求。

关键词：传递矩阵法弹性地基声学黑洞减振降噪

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加筋板结构的减振设计优化和应用研究

加筋板结构的减振设计优化和应用研究

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第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2023）

作者：刘旭生丁千和梦欣天津大学机械工程学院天津市非线性动力学与控制重点实验室

在工程问题中,动力载荷下结构产生的振动与噪声是工程中关心的一个重要问题,通过设计加筋结构可以改变结构的动刚度与静刚度,因此对于不同的工况情况,可以设计不同的筋板布局来满足工程要求。在本研究中,分别采用动柔度与应变能最小作... 详细信息

在工程问题中,动力载荷下结构产生的振动与噪声是工程中关心的一个重要问题,通过设计加筋结构可以改变结构的动刚度与静刚度,因此对于不同的工况情况,可以设计不同的筋板布局来满足工程要求。在本研究中,分别采用动柔度与应变能最小作为优化目标,将体积分数作为约束建立不同载荷激励下的动力学拓扑优化模型。基于弱形式推导加筋板结构的控制方程,并针对所提出的优化模型采用伴随变量法推导灵敏度公式,借助Comsol仿真软件进行有限元计算,提取灵敏度信息,建立了基于Comsol和Matlab的联合仿真拓扑优化模型。采用基于梯度的双向渐进结构优化算法方法来更新设计变量,对单一载荷、多点载荷、多频载荷这类复杂载荷激励下的加筋结构进行拓扑优化。通过对设计的加筋板结构进行实验分析,对比优化前后加筋板结构在目标工况环境下的静力学特性与动力学特性,验证加筋板结构的优化结果。对实现加筋板结构的轻量化、小型化设计与应用具有指导意义。

关键词：加筋板结构弱形式拓扑优化联合仿真优化复杂载荷

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声学黑洞周期结构的局部共振分析及优化

声学黑洞周期结构的局部共振分析及优化

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第十八届全国非线性振动暨第十五届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2021）

作者：盛荟和梦欣吕晓飞丁千天津大学机械工程学院

声学黑洞效应是一种无反射的波聚焦现象,这种波聚焦性质引发的局部剧烈振动使得声学黑洞结构成为理想的宽频被动吸振器。通过在周期结构中嵌入多个声学黑洞区域,能够产生局域共振带隙。传统的局部共振型声子晶体依赖于材料的阻抗不匹配... 详细信息

声学黑洞效应是一种无反射的波聚焦现象,这种波聚焦性质引发的局部剧烈振动使得声学黑洞结构成为理想的宽频被动吸振器。通过在周期结构中嵌入多个声学黑洞区域,能够产生局域共振带隙。传统的局部共振型声子晶体依赖于材料的阻抗不匹配,声学黑洞结构则依赖于截面厚度的剧烈变化,其结构更加简单易实现,且相对带隙的宽度更宽。本文采用谱元法和有限元法对声学黑洞周期结构进行动力学建模和计算,应用模态分析理论讨论了声学黑洞周期梁中产生宽局域共振带隙的机理,并提出了一种基于目标频域的局部共振带隙的两阶段优化设计方法。在优化第一阶段,利用局部化因子评价局部共振程度,辨识局部共振的频率域和坐标;在第二阶段,基于一阶段的评价方法,对声学黑洞结构参数进行局部共振定频率以及定位优化。经过局部共振优化的声学黑洞周期结构在目标频率内具有更好的能量聚集性,通过定位局部位置可实现高效减振和能量采集。该优化方法同样适用于其他的局部共振型声子晶体。

关键词：声学黑洞局部共振二阶段优化设计

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内嵌周期碰撞能量阱的蜂窝减振结构

内嵌周期碰撞能量阱的蜂窝减振结构

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作者：李海勤和梦欣马志赛丁千 300072 天津市南开区卫津路92路

本发明公开一种内嵌周期碰撞能量阱的蜂窝减振结构，包括蜂窝夹层结构主体和内嵌在蜂窝夹层结构主体的蜂窝芯层中的周期碰撞能量阱；所述蜂窝芯层与上表面的上层面板、下表面的下层面板一起构成所述蜂窝夹层结构主体；所述周期碰撞能量... 详细信息

标准号: CN116771839A

本发明公开一种内嵌周期碰撞能量阱的蜂窝减振结构，包括蜂窝夹层结构主体和内嵌在蜂窝夹层结构主体的蜂窝芯层中的周期碰撞能量阱；所述蜂窝芯层与上表面的上层面板、下表面的下层面板一起构成所述蜂窝夹层结构主体；所述周期碰撞能量阱由按照预定周期规律排布的碰撞能量阱功能微单元排列构成；所述碰撞能量阱功能微单元由填充于所述蜂窝芯层的蜂窝胞腔中的质量块构成；所述质量块与蜂窝胞腔之间存在间隙，可在所述蜂窝胞腔中自由运动并通过与蜂窝胞腔的壁面的非弹性碰撞，以实现传递、吸收振动能量。本发明具有周期排布的周期碰撞能量阱，基于所填充的周期碰撞能量阱质量块与蜂窝夹层结构的接触碰撞，实现对蜂窝结构振动能量的宽频有效吸收。

关键词：碰撞能量蜂窝夹层结构蜂窝胞蜂窝芯层质量块微单元内嵌填充蜂窝结构规律排布减振结构接触碰撞上层面板吸收振动下层面板有效吸收预定周期振动能量周期排布自由运动非弹性上表面下表面蜂窝宽频传递

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一种基于动态模式分解的时变模态仅输出递推辨识方法

一种基于动态模式分解的时变模态仅输出递推辨识方法

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作者：马志赛范霆威丁千李海勤和梦欣 300072 天津市南开区卫津路92号

本发明公开一种基于动态模式分解的时变模态仅输出递推辨识方法，包括以下步骤：S1.构建数据矩阵X和Y，设有AX＝Y，A为需要求解的系统矩阵；S2.在初始时刻，计算系统矩阵A的初始化条件；S3.采用递推方式求解系统矩阵A；具体通过在每一... 详细信息

标准号: CN117892046A

本发明公开一种基于动态模式分解的时变模态仅输出递推辨识方法，包括以下步骤：S1.构建数据矩阵X和Y，设有AX＝Y，A为需要求解的系统矩阵；S2.在初始时刻，计算系统矩阵A的初始化条件；S3.采用递推方式求解系统矩阵A；具体通过在每一个时刻得到观测数据后，基于观测数据对系统矩阵A进行递推更新，得到更新后的系统矩阵；S4.每次更新后，计算系统当前动态特性。本发明方法可以适用于时变系统的实时在线辨识。并具备良好的仅输出递推辨识能力，为工程时变结构的工作模态分析提供了有效途径。

关键词：系统矩阵递推辨识观测数据计算系统求解更新矩阵初始时刻动态模式动态特性工作模态时变结构时变系统实时在线数据矩阵有效途径输出初始化构建模态时变分解分析

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一种嵌入声学黑洞吸振结构的平板隔振装置

一种嵌入声学黑洞吸振结构的平板隔振装置

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作者：郝思婷李海勤李韶华丁千马志赛和梦欣盛荟刘旭生 300072 天津市南开区卫津路92号

本发明公开了一种嵌入声学黑洞吸振结构的平板隔振装置，包括上层均匀平板，所述均匀平板四角通过螺栓连接底层平板；所述底层平板包括嵌入的若干个基于声学黑洞效应与局部共振原理的吸振结构；所述吸振结构由与均匀板等厚度的框架、连... 详细信息

标准号: CN117515106A

本发明公开了一种嵌入声学黑洞吸振结构的平板隔振装置，包括上层均匀平板，所述均匀平板四角通过螺栓连接底层平板；所述底层平板包括嵌入的若干个基于声学黑洞效应与局部共振原理的吸振结构；所述吸振结构由与均匀板等厚度的框架、连接曲梁和声学黑洞结构构成，通过在声学黑洞结构上打孔与曲梁连接；所述声学黑洞结构为轴对称结构，通过调整声学黑洞结构的长度或最大厚度，选择适用的吸振频率。本发明利用声学黑洞结构对弯曲波的吸收效应，将振动能量聚集在结构的尖端，从而减少振动向上层均匀平板的传播，实现低频宽带的良好的隔振效果。

关键词：声学吸振结构底层平板曲梁上层轴对称结构低频宽带隔振效果隔振装置共振原理黑洞效应减少振动螺栓连接平板四角振动能量和声学均匀板嵌入的弯曲波打孔吸振嵌入吸收传播

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一种高溶解性两性淀粉絮凝剂制备方法

一种高溶解性两性淀粉絮凝剂制备方法

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作者：刘佳琚范文玉和梦雪刘长风王天楚段佳一吴怀欣 110142 辽宁省沈阳市沈阳经济技术开发区11号街

一种高溶解性两性淀粉絮凝剂制备方法，涉及一种淀粉絮凝制备方法，本发明包括以下步骤：用α‑淀粉酶将淀粉预处理，所得水解淀粉与丙烯酰胺、阳离子单体在水溶液中引发聚合制得中间产物阳离子型絮凝剂，中间产物在尿素催化、高温条件... 详细信息

标准号: CN116179628A

一种高溶解性两性淀粉絮凝剂制备方法，涉及一种淀粉絮凝制备方法，本发明包括以下步骤：用α‑淀粉酶将淀粉预处理，所得水解淀粉与丙烯酰胺、阳离子单体在水溶液中引发聚合制得中间产物阳离子型絮凝剂，中间产物在尿素催化、高温条件下与磷酸型阴离子单体反应，研磨烘干后得到具有高溶解性的两性淀粉絮凝剂；采用本发明提供的制备方法，能耗低、反应效率高，安全环保、可重复性高，具有高溶解性，改善了传统絮凝剂难溶的特点，在较低的投加量下就可以达到明显的絮凝效果，在去除无机悬浮型杂质的同时去除带负电的溶解型杂质和带正电荷的金属离子，处理效率高，具有广泛的应用价值。

关键词：高溶解性两性淀粉去除制备淀粉淀粉酶阳离子型絮凝剂预处理负电传统絮凝剂絮凝剂制备阳离子单体阴离子单体安全环保丙烯酰胺处理效率反应效率高温条件金属离子可重复性水解淀粉絮凝效果引发聚合研磨投加量絮凝剂悬浮型正电荷烘干磷酸难溶絮凝催化尿素能耗溶解应用

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