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第二十八届全国振动与噪声高技术应用学术会议

作者：刘学良吴海军余亮上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海 200240

奇异积分是基于Burton-Miller方程的声学边界元法实现过程的难点之一.关于三角形单元离散的积分单元的已经比较成熟,研究四边形常数单元离散下的声学边界积分方程(BIE),通过构造围绕配点的极小半球面进行积分,求得积分中的发散项,推导... 详细信息

奇异积分是基于Burton-Miller方程的声学边界元法实现过程的难点之一.关于三角形单元离散的积分单元的已经比较成熟,研究四边形常数单元离散下的声学边界积分方程(BIE),通过构造围绕配点的极小半球面进行积分,求得积分中的发散项,推导四边形常数单元离散下边界积分方程及其法向求导的非奇异表达式,从而得到非奇异Burton-Miller方程.运用Gauss Legendre积分公式计算BIE的S□(x)的数值解,对比解析解的计算结果,得出了数值解、解析解以及二者的绝对误差、相对误差随ka的变化规律.实际应用时,当给定精度和ka的值后,可以通过改变所需要的截断项数,使得误差满足给定的精度要求.

关键词：声学边界积分方程非奇异表达式数值计算截断项数

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基于Kriging近似模型的碳纤维增强复合材料疲劳性能预测及其应用

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上海交通大学学报 2017年第2期51卷 129-135页

作者：籍庆辉朱平卢家海刘钊上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室上海200240

以平纹机织碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料为研究对象,通过力学试验测试材料的静态力学和疲劳力学性能,结合Kriging插值方法和Basquin疲劳方程建立预测任意载荷下疲劳应力-循环寿命(S-N)曲线的恒幅寿命图模型,并以此作为复合材料结构... 详细信息

以平纹机织碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料为研究对象,通过力学试验测试材料的静态力学和疲劳力学性能,结合Kriging插值方法和Basquin疲劳方程建立预测任意载荷下疲劳应力-循环寿命(S-N)曲线的恒幅寿命图模型,并以此作为复合材料结构优化设计的性能约束;同时,利用最优拉丁超立方试验设计方法和Kriging近似模型构建优化目标和约束响应的近似模型,采用遗传算法优化得到CFRP复合材料电动汽车电池箱壳体的厚度,并通过台架实验加以验证.结果表明,优化后,电池箱壳体结构的减重率达到34.39%.

关键词：电动汽车动力电池箱壳体碳纤维增强树脂基复合材料 Kriging近似模型优化设计

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变刚度条件下隧道掘进机撑靴液压缸的动态特性

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上海交通大学学报 2017年第9期51卷 1058-1064页

作者：李琳余海东陶建峰刘成良上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室上海200240

全断面岩石隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)的振动将造成其撑靴液压缸损伤,进而影响TBM的掘进.考虑液压缸的结构及其工作过程中的变刚度特性,基于拉格朗日方法建立了TBM撑靴液压缸集中参数动力学模型,分析了活塞杆伸出量、撑靴... 详细信息

全断面岩石隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)的振动将造成其撑靴液压缸损伤,进而影响TBM的掘进.考虑液压缸的结构及其工作过程中的变刚度特性,基于拉格朗日方法建立了TBM撑靴液压缸集中参数动力学模型,分析了活塞杆伸出量、撑靴界面刚度和油液等效刚度等因素对液压缸振动的影响,并分析了TBM工作过程中,撑靴液压缸内部的载荷特性.结果表明:随着活塞杆伸出量的增加,液压缸的固有频率略有下降;随着撑靴界面刚度和导向铜套的等效刚度增加,液压缸的固有频率略有提高;活塞杆密封和油液等效刚度对撑靴液压缸的振动固有频率的影响最明显.通过分析TBM撑靴液压缸的动态特性,可以得到撑靴液压缸的振动载荷规律,为研究液压缸的损伤提供了载荷基础.

关键词：全断面岩石隧道掘进机撑靴液压缸变刚度动力学模型振动分析

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基于绝对节点坐标法变截面柔性梁运动稳定性研究

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上海交通大学学报 2017年第10期51卷 1174-1180页

作者：罗晶晶余海东赵春璋王皓上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室上海200240

基于绝对节点坐标法,考虑变截面梁单元的几何边界特征,利用非线性介质力学方法推导其刚度矩阵,进而建立柔性梁结构动力学方程.基于梁结构运动过程中状态空间方程和Lyapunov理论,提出变截面柔性梁结构运动及稳定性判定方法,研究了材料属... 详细信息

基于绝对节点坐标法,考虑变截面梁单元的几何边界特征,利用非线性介质力学方法推导其刚度矩阵,进而建立柔性梁结构动力学方程.基于梁结构运动过程中状态空间方程和Lyapunov理论,提出变截面柔性梁结构运动及稳定性判定方法,研究了材料属性与变截面对梁结构空间运动过程中稳定性的影响.结果表明:当材料弹性模量较小时,变截面梁的稳定性略优于等截面梁;当材料的弹性模量增大,等截面梁单元稳定性大大增加,而变截面梁单元所受影响甚微;当弹性模量的增加达到一定值后,等截面梁的运动也趋于稳定.

关键词：变截面柔性梁大变形稳定性 Lyapunov理论

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OTPA方法在压路机驾驶室振动分析上的应用

OTPA方法在压路机驾驶室振动分析上的应用

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第二十八届全国振动与噪声高技术应用学术会议

作者：胡涵米永振郑辉上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海 200240

应用奇异值分解技术改进的工况传递路径方法,对某型号双钢轮压路机驾驶室的振动情况进行分析.采集压路机工况试验下的振动数据,建立从包含发动机、钢轮到驾驶室的4条振动传递路径模型.根据模型计算合成的输出信号与实测输出信号能够良... 详细信息

应用奇异值分解技术改进的工况传递路径方法,对某型号双钢轮压路机驾驶室的振动情况进行分析.采集压路机工况试验下的振动数据,建立从包含发动机、钢轮到驾驶室的4条振动传递路径模型.根据模型计算合成的输出信号与实测输出信号能够良好的吻合,验证模型的正确性.对合成信号进行频域分析,找到驾驶室振动的主要峰值频率.针对主要峰值频率,计算各振动路径贡献度,并相应地提出了具体的减振方案.为解决同类工程机械结构振动问题提供了工程指导.

关键词：压路机驾驶室振动分析运行工况传递路径分析

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参数不确定性条件下螺旋桨致舰船系统振动的自适应反演控制

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噪声与振动控制 2018年第5期38卷 81-88页

作者：公鑫华宏星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

螺旋桨致舰船振动的有效控制对降低舰船尾部壳体低频段声辐射具有重要意义,其中振动主动控制技术能够在保证隔振系统的总刚度不变软的前提下降低螺旋桨到艇体的能量传递率。本研究以桨轴-艇体为研究对象,使用止推电磁轴承作为致动器,针... 详细信息

螺旋桨致舰船振动的有效控制对降低舰船尾部壳体低频段声辐射具有重要意义,其中振动主动控制技术能够在保证隔振系统的总刚度不变软的前提下降低螺旋桨到艇体的能量传递率。本研究以桨轴-艇体为研究对象,使用止推电磁轴承作为致动器,针对模型的不确定性,提出一种自适应反演控制方案,不仅可以降低螺旋桨激励传递到艇体的能量,还能够降低未知参数和未知动力学部分对艇体振动的不良影响。此外,为了降低电磁轴承的能量损耗,相对于传统的差动电流驱动方案,设计出分时驱动的双边电磁轴承方案。仿真结果显示,这种自适应反演控制方法不仅能有效控制螺旋桨激励下的艇体振动,还显示出优良的稳定性和鲁棒性。

关键词：振动与波螺旋桨致振动参数不确定性振动主动控制自适应控制反演控制

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微砂轮电化学放电修整技术

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上海交通大学学报 2017年第5期51卷 534-541页

作者：魏臣隽沈艳许黎明陈振中上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海无线电设备研究所上海200090

基于电化学放电加工的电极损耗原理,提出一种新的微砂轮修整工艺——电化学放电修整方法.阐述了其修整原理,同时,通过对比修整前后微砂轮的表面形貌、磨削力和工件表面质量来评估修整效果,通过微磨削试验来分析加工工艺参数对修整效果... 详细信息

基于电化学放电加工的电极损耗原理,提出一种新的微砂轮修整工艺——电化学放电修整方法.阐述了其修整原理,同时,通过对比修整前后微砂轮的表面形貌、磨削力和工件表面质量来评估修整效果,通过微磨削试验来分析加工工艺参数对修整效果的影响.结果表明:修整后,微砂轮的磨削力和工件表面粗糙度显著降低;使用32V电源电压、质量浓度为300g/L的NaOH溶液修整后,微砂轮的法向磨削力和工件表面粗糙度最低.通过电化学放电修整可以显著改善微砂轮的磨削状态,提高加工效率和工件表面质量,延长微砂轮使用寿命.

关键词：微砂轮电化学放电修整微磨削

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结合波束形成和GAN网络的多通道语音增强研究

结合波束形成和GAN网络的多通道语音增强研究

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第二十八届全国振动与噪声高技术应用学术会议

作者：余亮吴海军蒋伟康上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海 200240

后端滤波处理是多通道语音增强系统中一种比较常用的技术,其目的是为了进一步提高语音增强系统的性能,提高波束形成后的输出信噪比.但是,常用的后滤波方法需要相当繁琐的参数调整过程才能实现噪声抑制和语音质量之间的合理权衡.本文提... 详细信息

后端滤波处理是多通道语音增强系统中一种比较常用的技术,其目的是为了进一步提高语音增强系统的性能,提高波束形成后的输出信噪比.但是,常用的后滤波方法需要相当繁琐的参数调整过程才能实现噪声抑制和语音质量之间的合理权衡.本文提出一种基于最小方差无畸变(MVDR)波束形成和生成对抗深层神经网络相结合的多通道语音增强算法.前端使用波束形成器对信号进行初步增强;后端滤波处理采用生成对抗深层神经网络,避免了繁琐的参数调整过程.实验系统是通过MATLAB和TensorFlow仿真实现,结果证明了该方法的有效性.

关键词：语音增强波束形成输出信噪比生成对抗深层神经网络

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柔顺杆件固定-导向1P2R伪刚体模型

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机械设计 2018年第2期35卷 28-33页

作者：刘凯曹毅葛姝翌丁锐江南大学机械工程学院江苏无锡214122 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室江苏无锡214122 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对固定-导向模式的伪刚体模型模拟柔顺杆件末端位置精度不高且无法表现轴向变形的问题,基于伪刚体模型的原理提出了一种高精度的固定-导向1P2R伪刚体模型。首先综合考虑柔顺杆件各个方向的变形,构建了包含两个转动副和一个移动副的固... 详细信息

针对固定-导向模式的伪刚体模型模拟柔顺杆件末端位置精度不高且无法表现轴向变形的问题,基于伪刚体模型的原理提出了一种高精度的固定-导向1P2R伪刚体模型。首先综合考虑柔顺杆件各个方向的变形,构建了包含两个转动副和一个移动副的固定-导向1P2R伪刚体模型;其次建立了该模型的运动学方程,并根据优化算法求解了伪刚体模型的最优特征半径系数,利用一元线性回归方法得到了该模型的弹簧和扭簧刚度系数;最后通过数值算例模拟固定-导向1P2R模型末端的动作路径,并将其与固定-导向伪刚体模型及柔顺杆件的末端路径进行对比。结果表明,固定-导向1P2R伪刚体模型完全能够模拟相应柔顺杆件的末端动作过程,且模拟精度高于固定-导向伪刚体模型。研究证明了该模型的优越性,对柔顺机构的变形分析亦有重要参考意义。

关键词：伪刚体模型固定-导向柔顺杆件线性回归刚度系数

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基于传声器阵列的汽车鸣笛声定位算法及实现

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噪声与振动控制 2018年第3期38卷 10-14页

作者：张焕强黄时春蒋伟康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

针对违章鸣笛车辆的锁定问题,本文提出了一种基于传声器阵列空间搜索法的三维空间声源定位算法。设计计算机仿真实验,分析并确定了阵列的传声器个数。通过广义互相关方法估计传声器阵列中任意两个传声器的相对时延,然后结合估计得到的时... 详细信息

针对违章鸣笛车辆的锁定问题,本文提出了一种基于传声器阵列空间搜索法的三维空间声源定位算法。设计计算机仿真实验,分析并确定了阵列的传声器个数。通过广义互相关方法估计传声器阵列中任意两个传声器的相对时延,然后结合估计得到的时延,采用基于5传声器阵列的空间搜索法计算得到声源空间位置。为验证算法的可行性,实际构建三维空间的点声源定位系统,进行实车定位实验。实验结果表明提出的算法可以有效地定位汽车鸣笛声。

关键词：声学声源定位广义互相关空间搜索传声器阵列

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