在船舶工程領(lǐng)域,結(jié)構(gòu)的振動及噪聲控制受到了研究人員的持續(xù)關(guān)注,其在理論研究和工程應(yīng)用中也具有十分重要的意義。被動控制及主動控制是振動噪聲控制的兩種主要手段,相比于被動控制,主動控制對結(jié)構(gòu)的低頻抑制效果好、且對被控結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)影響較小、修正設(shè)計相對靈活方便,為低頻振動與噪聲的控制提供了一個有效手段,因此本文將利用主動控制方法來解決結(jié)構(gòu)低頻振動噪聲問題。在低頻段內(nèi),結(jié)構(gòu)的振動及其產(chǎn)生的輻射噪聲計算分析常要用到模態(tài)分析方法。模態(tài)分析不僅能將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)振動及聲輻射響應(yīng)表示為若干簡單模態(tài)響應(yīng)的疊加,而且模態(tài)參數(shù)可表示結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的固有特性,從本質(zhì)上清晰地揭示結(jié)構(gòu)振動及產(chǎn)生輻射噪聲的機理,為低頻段的結(jié)構(gòu)振動聲輻射控制提供了理論基礎(chǔ)。因此,本文將從模態(tài)分析的角度展開了研究,首先提出了基于聲壓響應(yīng)的模態(tài)參數(shù)識別方法,然后分別基于特征結(jié)構(gòu)配置這一主動控制方法對結(jié)構(gòu)的振動與聲輻射展開研究,提出了基于導(dǎo)納測量的結(jié)構(gòu)振動及聲輻射主動控制方法。針對聲輻射極點與極小值點問題,提出了輻射聲功率極點與極小值點計算方法。所有內(nèi)容均圍繞結(jié)構(gòu)振動及聲輻射展開,旨在獲得有效的振動及聲輻射主動控制方法。主要研究內(nèi)容及成果如下:1.... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．?１?（ａ）消聲瓦結(jié)構(gòu)；（ｂ）吸聲尖劈??

的極大值點與極小值點，則同樣有可能分析及控制結(jié)構(gòu)輻射噪聲，但是據(jù)作者所知，目??前也未有相關(guān)研宄工作展開，因此，研宄輻射聲功率的極值點及其應(yīng)用也是一個重要內(nèi)??容。??１．４本文所完成的主要工作??作者在攻讀博士學位期間，針對以上討論的基于模態(tài)分析結(jié)構(gòu)振動及聲輻射主動控??制研宄中還存在的問題，著重在以下幾個方面進行了研宄，研宄路線圖如１．２所示：??首先，研宄了基于非接觸測量的聲壓信號來識別結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的問題，提出了基于??聲壓信號的模態(tài)參數(shù)辨識方法；其次，在建立模型的基礎(chǔ)上，研究了部分特征結(jié)構(gòu)配置??的振動主動控制問題，提出了一種優(yōu)化的部分特征結(jié)構(gòu)配置方法，在保留結(jié)構(gòu)特性的基??礎(chǔ)上可以有效地抑制結(jié)構(gòu)的整體振動；針對結(jié)構(gòu)振動引起的聲輻射問題，利用導(dǎo)納方法??的特征結(jié)構(gòu)配置實現(xiàn)了聲輻射主動控制，并通過數(shù)值方法驗證了其準確性與有效性。考??慮到流體與結(jié)構(gòu)的耦合作用的影響，研宄了流體加載下基于導(dǎo)納方法的結(jié)構(gòu)振動主動控??制內(nèi)容，提出了一種基于導(dǎo)納測量的雜交極點配置方法，數(shù)值結(jié)果顯示該方法能夠有效??地對水下平板結(jié)構(gòu)進行極點配置，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的振動主動控制；最后，受結(jié)構(gòu)振動頻響函??￣

２．３基于模態(tài)分析的聲輻射理論??２．３．１結(jié)構(gòu)聲輻射計算??如圖２．１所示，該薄板結(jié)構(gòu)劃分成個矩形網(wǎng)格，當在簡諧激勵下，此時的該薄板??結(jié)構(gòu)的速度復(fù)振幅可以用如下列矢量表示：??ｖ〇?＝?［ｖ？?ｖｅ２?．．．ｖｅＲ］Ｊ?（２．１２）??圖２．?１薄板結(jié)構(gòu)的單元劃分??Ｆｉｇ．２．１?Ｓｕｂｄｉｖｉｓｉｏｎ?ｏｆ?ａ?ｐａｎｅｌ?ｉｎｔｏ?ｅｌｅｍｅｎｔａｌ?ｒａｄｉａｔｉｏｒｓ??如果該結(jié)構(gòu)表面每個單元的聲壓如下列向量表示：??Ｐｃ?＝?［ＰｃｐＰｃ２－－－Ｐｃｋ］Ｔ?（２．１３）??則該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的輻射聲功率可以看成所有單元輻射聲功率的疊加，其中每個單元的??輻射聲功率為Ｗ＝＾Ａｅ?，所以該結(jié)構(gòu)的整體輻射聲功率可以表示為：??Ｗ（＾）＝Ｘ＾?Ａｅ?Ｒｅ?｛ｖ：ｒｐｅｒ｝?＾?Ａ?Ｒｅ?｛ｖｅＨｐｅ｝?（２．１４）??ｒ＝ｉ?Ｚ?Ａｉ＼??－２２－??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]南京大學的有源噪聲控制研究——紀念沙家正先生[J]. 邱小軍.  電聲技術(shù). 2014(09)
[2]有限浸沒深度無限長圓柱殼輻射聲場波動特性[J]. 李天勻,江豐,葉文兵,朱翔.  中國艦船研究. 2013(01)
[3]彎曲振動薄圓板的輻射效率[J]. 任惠娟,盛美萍.  振動與沖擊. 2012(20)
[4]基于聲輻射模態(tài)的有源結(jié)構(gòu)聲傳入及其輻射控制[J]. 靳國永,楊鐵軍,劉志剛.  聲學學報(中文版). 2009(03)
[5]艦船主動隔振技術(shù)綜述[J]. 徐洋,華宏星,張志誼,周建鵬.  艦船科學技術(shù). 2008(02)
[6]穩(wěn)定圖方法在隨機子空間識別模態(tài)參數(shù)中的應(yīng)用[J]. 常軍,張啟偉,孫利民.  工程力學. 2007(02)
[7]結(jié)構(gòu)聲輻射有源控制中主導(dǎo)輻射模態(tài)的抵消及次級力的最優(yōu)布放[J]. 李雙,陳克安.  噪聲與振動控制. 2006(06)
[8]水下加筋圓柱殼體的振動與近場聲輻射研究[J]. 姚熊亮,劉慶杰,翁強,劉文賀.  中國艦船研究. 2006(02)
[9]基于遺傳算法優(yōu)化阻尼器空間位置的結(jié)構(gòu)振動控制[J]. 李宏男,董松員,李宏宇.  振動與沖擊. 2006(02)
[10]基于小波變換的結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別[J]. 伊廷華,李宏男,王國新.  振動工程學報. 2006(01)

博士論文
[1]高階系統(tǒng)狀態(tài)反饋控制部分特征值配置[D]. 張磊.哈爾濱工業(yè)大學 2014

碩士論文
[1]廣義線性系統(tǒng)的魯棒輸出反饋特征結(jié)構(gòu)配置[D]. 劉賀.哈爾濱工業(yè)大學 2016



本文編號：3343139