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第十二届全国振动理论及应用学术会议

作者：倪臻黄修长华宏星上海交通大学振动冲击噪声研究所机械系统与振动国家重点实验室

螺旋桨的弹性模态对流体宽带随机激励力通过轴系向船体的传递特性有重要影响,并会成为船体的声辐射特征之一。本文建立了螺旋桨轴系纵向振动的动力学模型,利用悬臂梁和弹簧质量振子建立螺旋桨的等效模型,可模拟螺旋桨的前两阶固有频率... 详细信息

螺旋桨的弹性模态对流体宽带随机激励力通过轴系向船体的传递特性有重要影响,并会成为船体的声辐射特征之一。本文建立了螺旋桨轴系纵向振动的动力学模型,利用悬臂梁和弹簧质量振子建立螺旋桨的等效模型,可模拟螺旋桨的前两阶固有频率和反共振频率;采用传递矩阵法得到了螺旋桨处激励力到推力轴承处的力传递率,研究了传递至船体的传递力随螺旋桨模态的变化规律。得到了螺旋桨模态频率和轴系的纵振频率匹配设计准则。若将轴系的频率设计为螺旋桨的反共振频率,可以大大降低轴系该阶模态处的力传递率。

关键词：螺旋桨轴系力传递率等效模型传递矩阵

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多孔流体阻尼式动力吸振器的动力学建模及实验研究

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噪声与振动控制 2018年第1期38卷 58-62页

作者：卢琦谢溪凌刁建超张志谊上海交通大学振动冲击噪声研究所上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对振动敏感型通信器件的低频减振问题,研究一种多孔流体阻尼式动力吸振器。通过建立吸振器动力学模型,确定动力吸振器刚度和阻尼的最优参数,分析阻尼孔参数对沿程阻尼力和局部阻尼力的影响规律,给出吸振器阻尼的设计方法。在介质分别... 详细信息

针对振动敏感型通信器件的低频减振问题,研究一种多孔流体阻尼式动力吸振器。通过建立吸振器动力学模型,确定动力吸振器刚度和阻尼的最优参数,分析阻尼孔参数对沿程阻尼力和局部阻尼力的影响规律,给出吸振器阻尼的设计方法。在介质分别为水和硅油的情况下,对动力吸振器减振性能进行实验验证,结果显示动力吸振器的吸振频率在1.6 Hz^2 Hz之间,随流体粘度增加,减振效果降低。主振质量吸振后的振动传递率最大可衰减53%左右,表明多孔流体阻尼动力吸振器对于低频振动有较好的抑制效果。

关键词：振动与波动力吸振多孔流体阻尼振动传递率

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基于粘弹性-超弹性本构理论的人耳动力学建模

基于粘弹性-超弹性本构理论的人耳动力学建模

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第十六届全国模态分析与试验学术会议

作者：张景田佳彬塔娜饶柱石上海交通大学振动冲击噪声研究所机械系统与振动国家重点实验室

为了研究人耳系统的动力学特性,利用微CT扫描和逆向成型技术建立了包含外耳道、中耳以及耳蜗的整耳有限元模型,并充分考虑人耳系统软组织的粘弹性和超弹性材料属性,完成了基于粘弹性-超弹性本构的人耳动力学模型。分别用Ogden应变能函数... 详细信息

为了研究人耳系统的动力学特性,利用微CT扫描和逆向成型技术建立了包含外耳道、中耳以及耳蜗的整耳有限元模型,并充分考虑人耳系统软组织的粘弹性和超弹性材料属性,完成了基于粘弹性-超弹性本构的人耳动力学模型。分别用Ogden应变能函数和Prony级数对人耳软组织的超弹性和粘弹性实验数据进行拟合,并通过Mises等效应变,计算出能应用于动态分析的长期模量,实现粘弹性和超弹性本构的联合建模。通过声-固±-液多场耦合分析,仿真结果与实验数据吻合良好,验证了模型的有效性。并在此基础上,分析了中耳静压(2Kpa)作用下的人耳系统动力学特性。结果表明,考虑粘弹性材料会提高人耳系统在高频处的动态响应;在中耳静压作用下,中耳结构的超弹性材料会发生刚化效应。研究结果说明在人耳动力学建模中同时考虑人耳软组织的粘弹性和超弹性材料是必要的,本文的研究方法为建立更精确的人耳有限元模型提供基础。

关键词：超弹性粘弹性人耳有限元分析中耳静压

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基于气穴模型的动压轴承动态油膜刚度计算方法

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润滑与密封 2019年第9期44卷 120-125页

作者：朱希玲荆建平上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室振动噪声研究所船舰设备噪声与振动控制技术国防重点学科实验室上海200240

针对雷诺方程很难准确反映动压轴承高速转动过程中引起的周向惯性效应、动态挤压效应等的影响,进而导致油膜动态刚度计算精度难以满足高精度轴承设计的现状,提出用ADINA软件先求解瞬态油膜压力分布和瞬态油膜力,得到轴心轨迹,然后结合... 详细信息

针对雷诺方程很难准确反映动压轴承高速转动过程中引起的周向惯性效应、动态挤压效应等的影响,进而导致油膜动态刚度计算精度难以满足高精度轴承设计的现状,提出用ADINA软件先求解瞬态油膜压力分布和瞬态油膜力,得到轴心轨迹,然后结合差分计算模型计算油膜动态刚度的方法。该计算方法基于流固耦合和气穴模型,定义油膜和轴的流固耦合时,采用任意的拉格朗日-欧拉(ALE)算法有效避免了油膜网格畸变的问题,再现轴心动态平衡过程和三维流场压力分布的动态发展过程,得到瞬态过程中的动态油膜力和动态油膜刚度。试验结果和基于流固耦合和气穴模型的计算结果对比分析发现两者基本吻合,说明该基于流固耦合和气穴模型的数值仿真计算方法是可行和有效的。

关键词：动压轴承气穴模型瞬态分析动态刚度

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动力吸振器在花键连接转子系统振动抑制中的应用

动力吸振器在花键连接转子系统振动抑制中的应用

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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：马新星张振果华宏星上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海交通大学振动冲击噪声研究所

针对某花键连接超临界转子通过临界转速时振动过大问题,分别采用双重线性调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)或双重立方刚度非线性能量阱(Nonlinear Energy Sink,NES)对原系统前2阶共振峰进行振动控制。首先利用有限元法建立了花键... 详细信息

针对某花键连接超临界转子通过临界转速时振动过大问题,分别采用双重线性调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)或双重立方刚度非线性能量阱(Nonlinear Energy Sink,NES)对原系统前2阶共振峰进行振动控制。首先利用有限元法建立了花键转子-动力吸振器耦合系统动力学模型,然后通过谐波平衡法求解耦合系统稳态升速幅频响应,对比分析了TMD质量比、阻尼、安装位置及NES立方刚度、阻尼对原系统振动抑制效果,给出了参数影响规律,最后得出优化参数的转子幅频响应曲线。结果表明,在给定参数下,双重TMD或者双重NES均能对原系统前两阶共振峰起到良好的振动抑制作用,1阶抑振率可达60%以上,2阶抑振率为30%左右,但是TMD会使轴系原共振峰处产生2个新的共振峰,而立方刚度NES不仅可以避免这样的弊端,还具有更宽的吸振频带。

关键词：转子动力学谐波平衡法非线性能量阱振动抑制

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基于压电驱动型Stewart平台微振动控制

基于压电驱动型Stewart平台微振动控制

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第十六届全国模态分析与试验学术会议

作者：王超新谢溪凌张志谊上海交通大学振动冲击噪声研究所上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室

采用数值仿真和模型实验研究基于压电驱动型立方体Stewart平台的微振动控制效果。在平台运动学分析的基础上,Stewart平台的动力学模型采用子结构频响函数综合方法获得,以考虑平台的固有振动模态。振动控制采用力积分反馈与自适应算法相... 详细信息

采用数值仿真和模型实验研究基于压电驱动型立方体Stewart平台的微振动控制效果。在平台运动学分析的基础上,Stewart平台的动力学模型采用子结构频响函数综合方法获得,以考虑平台的固有振动模态。振动控制采用力积分反馈与自适应算法相结合的方法,控制平台的固有振动和周期振动。通过实验测试平台在5-200Hz范围内的振动控制性能,首先测试压电驱动型支腿的输出一致性,根据实测数据修正雅克比矩阵并确定内环反馈增益,然后应用滤波自适应控制算法实施控制,验证平台的微振动控制效果。实验结果表明,在5-200Hz范围内,压电驱动型Stewart平台,对于周期振动,振幅衰减最大可达30dB,对于随机振动,有效值衰减最大可达10dB。

关键词：微振动 Stewart平台频响函数综合自适应控制雅克比矩阵

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基于等效模型的螺旋桨轴系纵向振动频率匹配设计

基于等效模型的螺旋桨轴系纵向振动频率匹配设计

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第十二届全国振动理论及应用学术会议

作者：倪臻黄修长华宏星上海交通大学振动冲击噪声研究所机械系统与振动国家重点实验室上海 200240

螺旋桨的弹性模态对流体宽带随机激励力通过轴系向船体的传递特性有重要影响,并会成为船体的声辐射特征之一.本文建立了螺旋桨轴系纵向振动的动力学模型,利用悬臂梁和弹簧质量振子建立螺旋桨的等效模型,可模拟螺旋桨的前两阶固有频率和... 详细信息

螺旋桨的弹性模态对流体宽带随机激励力通过轴系向船体的传递特性有重要影响,并会成为船体的声辐射特征之一.本文建立了螺旋桨轴系纵向振动的动力学模型,利用悬臂梁和弹簧质量振子建立螺旋桨的等效模型,可模拟螺旋桨的前两阶固有频率和反共振频率;采用传递矩阵法得到了螺旋桨处激励力到推力轴承处的力传递率,研究了传递至船体的传递力随螺旋桨模态的变化规律.得到了螺旋桨模态频率和轴系的纵振频率匹配设计准则.若将轴系的频率设计为螺旋桨的反共振频率,可以大大降低轴系该阶模态处的力传递率.

关键词：船舶螺旋桨轴系结构纵向振动频率设计等效模型

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基于摄动法非线性刚度周期结构带隙分析

基于摄动法非线性刚度周期结构带隙分析

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第十一届全国随机振动理论与应用学术会议

作者：黄修长苏金鹏华宏星张志谊上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室振动冲击噪声研究所上海200240

本文针对含刚度非线性的弱非线性周期结构,建立了基于一阶摄动法的Bloch传播波求解及带隙分析方法.应用该方法对单质量-弹簧、双质量-弹簧、接地质量-弹簧一维非线性周期结构进行建模,分析了刚度非线性对周期结构带隙特性的影响.结果表... 详细信息

本文针对含刚度非线性的弱非线性周期结构,建立了基于一阶摄动法的Bloch传播波求解及带隙分析方法.应用该方法对单质量-弹簧、双质量-弹簧、接地质量-弹簧一维非线性周期结构进行建模,分析了刚度非线性对周期结构带隙特性的影响.结果表明,非线性周期结构的带隙频率、衰减区域和波幅、非线性刚度特性相关,接地周期结构表现出带通滤波特性,由于接地刚度的存在,其低频段存在一个带隙.这些特性可用于设计一些振动控制结构.

关键词：周期结构非线性刚度带隙特性布洛赫波传播特性摄动法

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碳纤维绳索隔振器的理论分析和振动测试

碳纤维绳索隔振器的理论分析和振动测试

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第十六届全国模态分析与试验学术会议

作者：陈燕毫卢琦王超新张志谊上海交通大学振动冲击噪声研究所上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室

针对航天器微振动高性能隔振的特殊要求,本文提出了一种基于碳纤维绳索的网结构隔振器。该隔振器由高强度碳纤维绳索和铝合金框架结构组成,具有质量小、组装方便、结构紧凑等优点。首先,基于弦的振动方程和边界条件,采用解析方法建立整... 详细信息

针对航天器微振动高性能隔振的特殊要求,本文提出了一种基于碳纤维绳索的网结构隔振器。该隔振器由高强度碳纤维绳索和铝合金框架结构组成,具有质量小、组装方便、结构紧凑等优点。首先,基于弦的振动方程和边界条件,采用解析方法建立整个网结构的特征方程和特征矩阵,获得其模态信息;采用子结构导纳综合法建立动力学模型,得到了垂直于网平面的频域振动方程。为了验证理论的正确性,设计并搭建了碳纤维网结构微振动实验台。测试结果表明,碳纤维绳索隔振器单机具有较高的振动衰减速率,其组成的隔振平台具有良好的被动隔振效果。

关键词：微振动网结构碳纤维被动隔振

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冲击作用下人耳听觉系统的瞬态特性分析

冲击作用下人耳听觉系统的瞬态特性分析

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第十二届全国振动理论及应用学术会议

作者：张景邹冬林田佳彬塔娜饶柱石上海交通大学振动、冲击、噪声研究所机械系统与振动国家重点实验室

为了研究人耳听觉系统的冲击响应,基于整耳有限元模型,分析研究了声脉冲冲击作用下鼓膜、镫骨底板和基底膜的瞬态特性。研究表明声脉冲激励下,鼓膜各位置响应几乎是同步的,到达响应峰值的时间基本相同;冲击过程中,最大应力出现在鼓膜脐... 详细信息

为了研究人耳听觉系统的冲击响应,基于整耳有限元模型,分析研究了声脉冲冲击作用下鼓膜、镫骨底板和基底膜的瞬态特性。研究表明声脉冲激励下,鼓膜各位置响应几乎是同步的,到达响应峰值的时间基本相同;冲击过程中,最大应力出现在鼓膜脐部。镫骨底板响应达到峰值的时间滞后于鼓膜脐部的峰值时间。基底膜的振动具有行波特性,并且在冲击作用下基底膜不同位置处响应的峰值时间和峰值大小不同。研究结果与实验现象一致,揭示了脉冲作用下人耳的瞬态特性,为探索人耳听觉机制提供指导。

关键词：人耳系统瞬态响应声音脉冲冲击响应

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