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制动摩擦噪声产生机理与控制方法的研究进展被引量：2: 2017年; 制动摩擦噪声对乘坐的舒适性、城市环境有重要影响。深入研究制动器摩擦噪声的产生机理对于控制其振动与噪声非常重要。评述了近30年来制动摩擦噪声产生机理与控制措施的研究进展,将制动摩擦噪声的产生机理归为自激振动、结构不稳定和"热点"理论三类,并从优化制动器结构、改善摩擦副材料特性等方面分析了制动摩擦噪声的控制措施。为了更好地认识制动摩擦噪声的产生机理和探讨其控制措施,建议从摩擦学、动力学与传热学多学科交叉的角度研究和分析摩擦噪声。; 周奇郑王德石高晟耀刘宝; 关键词：振动与波制动器噪声

考虑流-结构耦合的体积约束拓扑优化: 2020年; 为实现流-结构耦合的结构拓扑优化设计,首先分别以水下结构固有频率和结构刚度最大化为目标,建立了渐进结构拓扑优化模型;然后,改进了网格独立滤波方法,提出单元尺寸滤波方法,将优化方法推广至设计域中单元尺寸存在差异较大情况的问题;最后,推导了目标函数以及在约束条件下的单元灵敏度,并采用双向渐进结构优化法对结构进行迭代计算。结果表明:刚度优化结果拓扑结构清晰,同时优化结构中未出现棋盘格现象,迭代过程收敛平稳;频率优化结果中,固有频率较初始设计域提升明显,优化效果显著,证明了单元尺寸独立滤波方法的有效性。; 王旭东王德石岳鹏飞; 关键词：刚度优化

弹丸激励下身管和摇架耦合系统动力学分析被引量：2: 2019年; 为了研究弹丸、摇架与轴向运动身管耦合系统的振动特性,根据哈密顿原理推导出移动弹丸激励下身管和摇架系统的振动方程,采用修正的伽辽金法将时变方程离散,运用四阶龙格-库塔法进行数值计算,结合算例验证了方程的正确性,研究了摇架和弹丸的惯性效应对身管振动特性的影响.研究结果表明:所建立的含摇架的耦合系统模型可以综合考虑摇架角运动和扰动力矩的影响,丰富了身管振动影响因素的研究内容;增大弹丸加速度和减小弹丸质量偏心距有利于减小炮口振动响应.; 岳鹏飞王德石刘宝; 关键词：身管摇架弹丸

计算辐射噪声的面声源和点声源结合方法被引量：3: 2021年; 针对虚拟点声源法在对应结构内部特征频率处声场解的非唯一性和对于点声源的分布位置敏感性较高的问题,提出一种综合利用面声源和点声源建模声场保证全波数域内解唯一性和较高计算精度的方法。根据波叠加原理,在结构内部同时布置虚拟面声源和点声源离散声场,面声源位于结构内部一个与结构边界共形的表面上,用其匹配结构表面的声压与振速,点声源则位于虚拟边界面内部;进一步利用线性化Euler方程构建声辐射阻抗矩阵,获取结构表面声压、振速等声学参数。以具有解析解的脉动球源和横向振动球源为数值算例,在比较虚拟面声源和虚拟点声源计算精度的基础上,与解析解的求解结果进行对比,说明该方法的精确性和唯一性。; 刘宝胡金华程广利; 关键词：声辐射

求解声辐射特性的Burton-Miller改进型积分方程: 2018年; 提出了一种求解结构声辐射问题的Burton-Miller改进型边界积分方程,利用拉普拉斯方程的特性对传统边界积分方程及其法向偏导方程进行处理,转化其中与频率相关的高阶奇异积分项和柯西型积分项分别为弱奇异积分项和不含奇异性的积分项;进一步联立求解结构内外拉普拉斯问题下的边界积分方程,将与频率无关的高阶奇异积分项和柯西型积分项转化为弱奇异积分乘积的形式,以保证计算的精度.以脉动球源和横向振动球源为例,将所得结果与传统边界积分方程相比较,表明该方法不仅可以保证全波数范围内解的唯一性,且具有很高的计算精度.; 刘宝唐宇航王德石; 关键词：声辐射高阶奇异积分拉普拉斯方程

Burton-Miller改进型边界方程的多频计算方法被引量：2: 2019年; 提出了一种采用Burton-Miller改进型边界积分方程进行多频计算的方法。将Burton-Miller方程中的高奇异积分转化为弱奇异积分形式,获得Burton-Miller改进型边界积分方程;将方程中格林函数进行Taylor级数展开,并把波数从方程中分离出来,从而使随波数变化的计算矩阵表示为波数的矩阵级数形式。数值分析表明,本方法不仅保证了解在全波数范围内的唯一性,并且计算频率点数较多时可以节约大量时间,提高计算效率。; 刘宝程广利王德石; 关键词：格林函数奇异积分积分方程矩阵表示级数展开

三维各向异性梁结构等几何振动分析被引量：1: 2020年; 为了解决各向异性直梁和曲梁自由振动分析问题,依据三维理论并采用等几何有限元方法建立了振动分析理论模型。利用等几何分析中的高阶连续性非均匀有理B样条函数NURBS对几何模型和未知域进行描述,并讨论了经典边界下厚度和曲率半径对三维各向异性梁的固有频率影响,保证直梁和曲梁的几何精确性。研究结果表明:通过一系列数值算例,验证该方法的快速收敛性和很高的精确性。厚度和曲率半径的增加能够导致各向异性三维梁的固有频率增加。本文数值结果和关键的参数分析能为以后的研究提供参考。; 高晟耀王雪仁唐宇航; 关键词：各向异性有限元曲梁

求解水中结构声辐射特性的虚拟声源方法研究被引量：1: 2018年; 利用模态展开法和波叠加原理,发展求解水中结构声辐射特性的方法,进一步将波叠加原理与有限元法（FEM）相结合,提出求解结构声辐射特性的半虚拟声源半FEM算法.将结构动力学方程中的声压项表示为结构表面振速积分的形式,或者将结构动力学方程和结构与介质交界面相容性条件中的声压项表示为虚拟声源函数的组合形式,对所得方程进行模态展开和傅里叶逆变换,分别建立关于振动模态系数的求解方程和虚拟声源强度与振动模态系数的耦合方程,然后根据波叠加原理,确定虚拟声源强度,获得两种求解结构声辐射特性参数的方法.最后,利用FEM和波叠加原理建立结构的动力学方程,结合交界面相容性条件,获得耦合的求解方程,从而确定虚拟声源强度.以水下矩形板为例进行了辐射声功率求取,并讨论了对虚拟声源数目的敏感性.结果表明：本方法具有较高的计算精度,尤其适用于低频声辐射问题的计算;由耦合方程计算声辐射特性参数时,无须计算结构的辐射阻抗,提高了计算效率.; 刘宝唐宇航王德石; 关键词：波叠加声振耦合有限元法

考虑声振耦合的平板结构声振特性优化研究被引量：4: 2015年; 研究多个动力吸振器优化结构的声振特性。根据Hamilton变分原理建立多个动力吸振器—平板—介质系统的声振耦合动力学方程,给出简支边界条件下耦合方程的解;以吸振器的质量、刚度、阻尼和位置为设计变量,以平板结构表面平均振速级和辐射声功率级为优化目标,采用遗传算法进行优化研究。研究表明:在一定频段内,单个动力吸振器能够降低优化目标10 d B左右,采用多个动力吸振器能够控制结构较宽频带的噪声;对于水下结构,可采用两个动力吸振器进行优化,但不能将空气中吸振器的优化结果直接用于水下结构。研究结果可为动力吸振器的减振降噪设计提供理论依据。; 周奇郑王德石李永哲; 关键词：振动与波声振耦合动力吸振器

万向铰传动旋转轴的横向振动特性分析与仿真被引量：1: 2019年; 为进一步考察万向铰传动旋转轴的动力学特性,利用欧拉方程推导出由万向铰运动约束描述的旋转轴系横向振动模型。通过模型求解得出该系统可能存在的多种共振模式,对从动轴横向振动的超谐波共振、主共振进行稳定性分析,并对其振动响应进行数值仿真分析,验证了稳定性理论分析结果的正确性。研究表明:系统超谐波共振及主共振的稳定性条件与支撑轴承安装位置、从动轴转动惯量、输入扭矩、轴承弹簧刚度以及阻尼等因素有关;加大轴承距万向铰中心的距离、增加轴承弹簧刚度与阻尼系数等,均可导致超谐波共振或主共振的非稳定区扩大;系统在对应中心频率附近容易发生共振。; 朱拥勇周奇郑; 关键词：稳定性旋转轴

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国家自然科学基金(11372350)

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