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2018第十二届全国爆炸力学学术会议

作者：金泽宇殷彩玉谌勇章振华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200240 上海交通大学振动、冲击、噪声研究所上海200240

对于近场水下爆炸，冲击波、爆炸气泡以及结构之间的相互作用非常复杂，包含了结构大变形、强空化溃灭以及气泡射流等现象。由于冲击波载荷(毫秒量级)和气泡载荷(秒量级)的作用时间相差非常大，直接求解可压缩流体欧拉方程需要非常大的...

对于近场水下爆炸，冲击波、爆炸气泡以及结构之间的相互作用非常复杂，包含了结构大变形、强空化溃灭以及气泡射流等现象。由于冲击波载荷(毫秒量级)和气泡载荷(秒量级)的作用时间相差非常大，直接求解可压缩流体欧拉方程需要非常大的计算域来保证气泡溃灭过程中静水压力能够准确地作用到气泡，并且需要在气泡和结构附近划分非常精细的网格，这使得计算耗费时间非常长;而直接对流体进行不可压缩假设，采用边界元方法求解此过程，忽略了冲击波的作用，这会引起覆盖层大变形的计算不准确，从而影响气泡动力学行为。

关键词：

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周期桁架弹性波带隙的有限元暴力算法

周期桁架弹性波带隙的有限元暴力算法

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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：周俊饶柱石塔娜上海交通大学振动、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

周期结构的带隙特性具有重要的工程应用价值.周期结构的重要特点是对弹性波具有带通滤波效应,即特定频率范围内周期结构无行波解,该频率范围称为带隙或阻带频率.带隙频率计算的难点之一是建模.传统带隙计算方法,诸如传递矩阵法、行波展... 详细信息

周期结构的带隙特性具有重要的工程应用价值.周期结构的重要特点是对弹性波具有带通滤波效应,即特定频率范围内周期结构无行波解,该频率范围称为带隙或阻带频率.带隙频率计算的难点之一是建模.传统带隙计算方法,诸如传递矩阵法、行波展开法等,很难建立复杂工程结构的仿真模型.因此提出一种基于商用有限元软件的阻带频率计算方法暴力有限元法,可应用于任意复杂结构,并且操作简单.通过布朗(Brown)型桁架带隙计算实例,阐明本方法的步骤和优越性.仿真结果表明,结构行波是以最大功率因数形式传递能量,该发现为识别通带频率和阻带频率提供了新途径.

关键词：周期结构弹性波带隙特性暴力有限元法

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三向隔振平台动力学建模与实验研究

三向隔振平台动力学建模与实验研究

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第十二届全国振动理论及应用学术会议

作者：谢溪凌刁建超徐颖蕾章振华张志谊上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学振动、冲击、噪声研究所上海200240

针对振动敏感型通信设备的振动隔离问题,研究一种三向隔振平台,其中水平方向由滚动隔振平台构成,垂直方向由四个并联的三参数波纹管-黏滞流体隔振器组成.建立三向隔振平台的数学模型,给出滚动隔振平台凹型复位曲面轮廓以及三参数隔振器... 详细信息

针对振动敏感型通信设备的振动隔离问题,研究一种三向隔振平台,其中水平方向由滚动隔振平台构成,垂直方向由四个并联的三参数波纹管-黏滞流体隔振器组成.建立三向隔振平台的数学模型,给出滚动隔振平台凹型复位曲面轮廓以及三参数隔振器设计方法.对三向隔振平台的隔振性能进行实验验证,结果显示水平方向对于0-128Hz的随机激励,隔振后的加速度RMS值下降95％以上;垂直方向的共振频率为15Hz,放大因子6.2dB,在25-120Hz内衰减率约有-35.5dB/dec,另外对于0-512Hz的随机激励,隔振后的加速度RMS值下降92％以上.

关键词：通信设备三向隔振平台动力学建模隔振效果

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砧骨激励式人工中耳作动器的设计及实验

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噪声与振动控制 2014年第5期34卷 192-197页

作者：程金磊田佳彬周雷塔娜黄新生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上海200240 复旦大学附属中山医院耳鼻喉科上海200032

为治疗感音神经性听力损伤,设计的中耳植入式助听器,近年来已成为国内外研究的热点。提出一种砧骨激励式中耳植入助听装置,设计时综合考虑植入位置、空间、手术过程等,并对加工出的装置进行了相关实验。该装置采用压电式作动器,结构简单... 详细信息

为治疗感音神经性听力损伤,设计的中耳植入式助听器,近年来已成为国内外研究的热点。提出一种砧骨激励式中耳植入助听装置,设计时综合考虑植入位置、空间、手术过程等,并对加工出的装置进行了相关实验。该装置采用压电式作动器,结构简单,作动器产生的力能够高效地传送至听骨链。在设计过程中使用有限单元法(FEM)对装置的共振频率和输出位移进行预估,仿真及实验结果说明该作动器具有良好的动态响应特性,谐波失真度小于1%,在6.9 Vrms电压驱动下能够提供相当于鼓膜处90 dB SPL激励的效果,可以激励镫骨产生足够的位移以补偿听力损失,是一款有效的助听装置。

关键词：声学作动器砧骨激励式人工中耳振动测试

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某型汽车空气路径噪声贡献分析

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噪声与振动控制 2019年第2期39卷 239-244页

作者：王玉雷王晨光徐炳桦刘杰昌黄煜上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州545007 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

在低速行驶时车内噪声主要贡献来源于结构路径噪声,随着车速的提高,空气路径噪声对车内噪声的贡献逐渐增大。针对某型前置后驱车车内目标点进行空气声的传递路径分析,提出分析发动机舱室空气声、排气噪声、轮胎噪声对车内噪声贡献的流... 详细信息

在低速行驶时车内噪声主要贡献来源于结构路径噪声,随着车速的提高,空气路径噪声对车内噪声的贡献逐渐增大。针对某型前置后驱车车内目标点进行空气声的传递路径分析,提出分析发动机舱室空气声、排气噪声、轮胎噪声对车内噪声贡献的流程和方法。首先根据互易原理测量各个空气噪声源到车内目标点的声学传递函数,在实际行驶工况下测试各个空气声源点的噪声数据,再根据谱分析理论,结合输入与输出之间的重相干函数计算空气路径噪声对车内噪声的贡献量,比较不同工况、不同频率空气声路径噪声对车内噪声的影响,最后对该车型的空气声贡献情况进行总结,并对车辆的优化设计提出合理化建议。

关键词：声学空气路径互易原理传递路径贡献分析

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慢性阻塞性肺疾病患者呼吸音声谱特征研究

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声学技术 2022年第4期41卷 551-555页

作者：高晶晶罗勇黄煜吕冰聪上海交通大学医学院附属新华医院崇明分院呼吸科上海202150 上海交通大学医学院附属新华医院呼吸科上海200092 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院振动、冲击、噪声研究所上海200240

现代技术具备了对声波及相关的声学现象进行测量和定量研究的能力,尤其是近年来随着最新一代的电子听诊器(electronic stethoscope)的发展,使人们能够更为简便和精确地获取呼吸音。该研究对经肺功能检查确诊为慢性阻塞性肺疾病(Chronic ... 详细信息

现代技术具备了对声波及相关的声学现象进行测量和定量研究的能力,尤其是近年来随着最新一代的电子听诊器(electronic stethoscope)的发展,使人们能够更为简便和精确地获取呼吸音。该研究对经肺功能检查确诊为慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD)的患者52例和健康对照者36例,分别行呼吸音采样和分析研究,发现COPD患者与健康人群的呼吸音在平均吸/呼时间比及呼吸频率上出现显著的差异(P<0.05);COPD患者与健康人群的呼吸音在吸气相与呼气相50~200 Hz频段内的能量比出现显著差异(P<0.05)。呼吸音频谱分析可以客观量化COPD患者与健康者肺通气功能的差异,是一种新的、灵敏的临床检测方法,可成为日后进一步研究个体是否患有气流受限等阻塞性疾病的判断依据,从而指导医生的诊断以及对患者的治疗。

关键词：阻塞性肺疾病呼吸音成音频率吸呼比声压级

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汽轮机转子碰摩热弯曲动力特性研究

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动力学与控制学报 2018年第3期16卷 272-280页

作者：从继庆荆建平陈昌敏颜逸飞上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学振动噪声研究所上海200240 上海交通大学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

本文简化了汽轮机转子模型,并根据转子碰摩理论建立了一种简单的求解碰摩截面热分布的计算模型,使得碰摩截面热分布的计算大大简化.依据转子动力学理论推导了本模型的运动方程,并作无量纲化以便于MATLAB数值求解收敛,最终建立了转子系... 详细信息

本文简化了汽轮机转子模型,并根据转子碰摩理论建立了一种简单的求解碰摩截面热分布的计算模型,使得碰摩截面热分布的计算大大简化.依据转子动力学理论推导了本模型的运动方程,并作无量纲化以便于MATLAB数值求解收敛,最终建立了转子系统由摩擦引起的弹性热弯曲——碰摩耦合故障动力模型.利用四阶Runge-Kutta方法求解微分方程组得到了在不平衡力、碰摩力和碰摩热弯矩耦合作用下转子系统的响应,并对低于、接近和高于临界转速下碰摩热弯曲转子的动力学特性进行了数值仿真研究,包括时域、频谱、轴心轨迹以及碰摩力的变化.结果表明,转子在低于和接近临界转速运行发生碰摩,转子的振动由平稳状态逐渐发散,而在高于临界转速发生碰摩时转子的振动会逐渐减小.

关键词：汽轮机转子碰摩热弯曲数值仿真

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考虑不平衡量随机特性的转子动力学分析

考虑不平衡量随机特性的转子动力学分析

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第十届动力学与控制学术会议

作者：周生通李鸿光李富才华东交通大学机电工程学院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

一个转子在设计上一般都使它相对于旋转轴线是轴对称的。但是由于工艺上的一系列因素,最后装配完毕的转子总是不能做到动力上的完全轴对称,也就是存在一定的不平衡量。不平衡量在转子中的分布呈现为空间曲线,受到随机因素的影响,转子不... 详细信息

一个转子在设计上一般都使它相对于旋转轴线是轴对称的。但是由于工艺上的一系列因素,最后装配完毕的转子总是不能做到动力上的完全轴对称,也就是存在一定的不平衡量。不平衡量在转子中的分布呈现为空间曲线,受到随机因素的影响,转子不平衡量的分布函数实为一条随机的空间函数。现有对转子不平衡量随机特性的考虑多是针对转子圆盘不平衡量的,即将圆盘的偏心距、质量或相位角作为随机变量处理。本文同样从随机角度考虑转子系统中的不平衡量,但针对不平衡量在转子部件中呈现形式的不同,借助随机场和随机变量将它们归结并推导出两种随机表达形式,即集中不平衡量(Lumped Unbalance)和分布不平衡量(Distributed Unbalance)。最后,对某一50MW汽轮机转子同时计及这两种不平衡量,并基于嵌入式谱随机有限元方法建立了该转子的随机不确定性分析模型,实现其不平衡响应的随机分析。结果显示,提供的随机表征方法能较好地模拟两类转子不平衡量的随机性;不平衡量的随机性影响着转子不平衡响应的变异性,可以发现:(1)共振频率附近的位移响应幅值标准差也呈现峰值,如图1所示;(2)位移响应幅值的变异系数受低频段内共振频率的影响较小,但随着共振频率阶次的增高所受影响的程度是逐渐增大的,如图2所示;(3)位移响应相位角的标准差变化情况与位移幅值的变异系数变化情况是类似的。

关键词：转子动力学集中不平衡量分布不平衡量谱随机有限元方法随机不平衡响应

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1200 MW级汽轮发电机定子绕组端部模态分析

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噪声与振动控制 2018年第3期38卷 193-197页

作者：陈力飞吴新亚董兴建彭志科孟光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 上海电气电站设备有限公司发电机厂上海200240

以1 200 MW汽轮发电机定子绕组端部为研究对象,利用有限元方法计算其模态。采用正交各向异性材料建立复合材料大锥环模型,基于接触静力学分析确定定位支架与锥环之间的等效刚度,利用优化分析方法建立线棒-胶体结构的均匀化等效模型。综... 详细信息

以1 200 MW汽轮发电机定子绕组端部为研究对象,利用有限元方法计算其模态。采用正交各向异性材料建立复合材料大锥环模型,基于接触静力学分析确定定位支架与锥环之间的等效刚度,利用优化分析方法建立线棒-胶体结构的均匀化等效模型。综合各部件形成整体结构模型,完成模态分析计算并结合实验模态分析验证有限元模型。给出1阶模态频率对材料参数和几何参数的灵敏度,明确影响汽轮发电机定子端部模态的关键因素,为定子端部的结构设计提供指导意见。

关键词：振动与波汽轮发电机定子绕组端部有限元模态分析

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轴颈倾斜下船用水润滑轴承的有效长径比分析

轴颈倾斜下船用水润滑轴承的有效长径比分析

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第十九届船舶水下噪声学术讨论会

作者：吕芳蕊饶柱石徐俊杰陈涛黄成江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河海大学机电工程学院

在重载轴承的设计中,设计者常假定轴承的承载力与长度近似成正比,通过增大长径比提高轴承承载力。然而对于船用艉轴承等轴颈易于倾斜的轴承,轴承承载力不再与长径比近似正比,轴承长度的过度增加对承载力的提升作用不明显反而易造成轴颈... 详细信息

在重载轴承的设计中,设计者常假定轴承的承载力与长度近似成正比,通过增大长径比提高轴承承载力。然而对于船用艉轴承等轴颈易于倾斜的轴承,轴承承载力不再与长径比近似正比,轴承长度的过度增加对承载力的提升作用不明显反而易造成轴颈上翘端碰磨,影响轴承润滑性能。鉴于此,本文对轴颈倾斜下水润滑轴承长径比的有效范围进行分析。首先,通过理论与实验研究了长径比对轴颈倾斜水润滑轴承的影响,结果表明,对于轴颈倾斜的轴承,承载能力的提升量随着长径比的增大而减小。鉴于此,提出了有效长径比的概念,仿真结果表明,超出有效长径比的部分对承载能力的提升作用较小。最后,分析了有效长径比随关键轴承参数的变化规律。上述可为船用水润滑轴承设计计算中长径比的选取提供理论指导和数据支持。

关键词：船用水润滑轴承长径比结构优化

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