文档介绍：西北工业大学
硕士学位论文
基于辐射声功率最小化的安静结构设计
姓名:逯还通
申请学位级别:硕士
专业:声学
指导教师:陈克安
20060101
摘要零论文研究了一种基予横魁修菠竣计安龄续榴的方法,将结构动力掌、声学叠饶黧簿学毒;忍ㄎR击模主咤怨吏似噗棋魇窭廪琅N瘫苋煺罘劳研究,蹒合遗传算法蚕伉,使貉构变为一个“弱躺瓣髂”。主要嵇究内梅为:⑷镉璺炷麦采遵佬习暝P停浦啾茱攴辩燕终端缩褥静安静结构设计进行了深入研究。酋先对结构修改后固有煳率变化可以怨峪珂;计时的声筵稔的搬动嗡囊表示为攘惫瓣羧豹叠擞,蔹搂态避鼗与淫诗交量鞠薮狐意,避免了隶煞辱薹鬣襞、簧徭蠢耋煞多次遂箍薄等,节省了诗箕溪蘩。醛究袭龋,襄磊‘交鼙以阻抗的形式表示为外力,德结构的表面糖涟进行了重新分布,可以降低结构麴声鹈瓣珐率最小豫及镄臻礁淫。声功率漆繇瀚蠛壤与澈蹙力位鼹、熙选频率、率;对辩斓藤餐块和有源控制作沼下简支钢税的声功率最小化进行丁比较研究,阐明了刚加外部结构与有源挂制实现安静结构的物理桃理。骚究。使震举予鹾珹省兑鲇写萸蟊琏竺劓钕侔咎爻湾奥始胺劝晟功牵,媾时黉掰该方法舔窥唐灯祖蠲笤健T搜葾瓣蚐髙软件求解艇杂结构声辐射优化问题,取得了良好效果。Ⅶ截派焦β誓坌∪枰斟嗦读耸笛檠榻ΑW窆缍ブ愉偬卣鞲勇拭附加蠼鬣块辩聪的辐射声功犁,表臻隧加质繁缺司愿谋浣崽苋し鋐峙蚬β剩关键蠲;安静结构;结构修艘;忧化设计;声辎舯;遗传算法辐射傀纯逃抒了磊嚣突,恕竣泞变曩蹋恢矢椤⒍炫闫鞯嚣伟终辞氆撬,辐射敬声功率。⒀芯苛思だ徒嵊芰缡陨β首钚』挠跋欤约岸喔郊铀豕谷藓舷羲量浚馥大小煮关:将鬟爨浚与动秀疆羲器遂行翁台实袋声臻瓣最小化,零餐洚溉了⋯定频率范蕊内豁平均声功率,还降低了秘办吸搽器所对应的零颁下龅声功⑷炀╉曷侗喑涛言巳锷Ы暇操娼岷希「丛恿床筌舶簿蔡盖苄辛松钊虿磷掺教声礁搴楚鬃溪嚣。实验葵繁较磐篷魏诞了骥燕癸蘩舔稔对潋囊辗辩声功辜秘豫糟。嚣嚣■,盘太学镤:’а嘌栉
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第一章绪论引言术——有源噪声控制慕峁股溆呕际酰簿褪前簿步峁埂】科学和计算机建模技术的不断发展,使基于材料剪裁的安静结构设计作为一门新工业的快速发展,使噪声污染成为一个重要的环境问题。长期暴露在高噪声环境下对人的听力和身体健康将造成严重损害,一般性的噪声也会不同程度的列人们的正常生活和工作产生负面影响。强烈的噪声将会导致机器设备和某蝼工业结构的声疲劳,长期作用会缩短其寿命,甚至有可能导致事故的发生。从噪声控制策略上讲,声学工作者可以从噪声源、噪声传播途径和噪声接受者三方面入手⋯。传统的噪声控制技术主要包括吸声处理、隔声处理、使用消声器、振动隔离、阻尼减振,等等。这些噪声控制方法的机理在于,通过噪声声波与声学材料或声学结构的相互作用消耗声能,从而达到降低噪声的目的,属于无源或被动式的控制方法,可称为“无源”噪声控制。一般说来无源噪声控制方法对控制中高频噪声较为有效,而对低频噪声的控制效果不大,因此出现了一种新的控制技虺艫,又称有源消声际酰有源噪声控制的工程实现比较困难,出现了现在受到广泛重视的基于材料剪裁设计方法。安静结构设计是指通过结构的材料变化、模型剪裁等使结构的声辐射最小,再通过优化手段最终使结构变为一个“弱辐射体”的问题【。材料兴的技术广泛应用于噪声和振动控制领域。以前的研究侧重于降低结构的振动响应从而减少结构的声辐射,如加动力吸振器抑制结构的振动,加筋改变结构刚度,等等。⋯般说来,通过改变系统输入能量或耗散能量可以减少结构的振动,但减小了结构的振动响应并不意味着一定能够降低结构的声辐射。从控制噪声的角度看,可以通过改变结构表面振动速度的分布,而不改变系统输入能量或耗散能量,是可以降低结构辐射声功率的【俊材料剪裁是安静结构设计的一个方面。一般的优化设计问题包含确定下列参数:设计变量、目标函数、以及约束条件。声辐射优化的设计变量可以是结构的厚度、刚度、密度以及附加的一些外部结构纾焊郊又柿靠椤⒍ξ衿鳌⒔等嚎冶旰梢允嵌堋⑵椎男巫础⑸β室约吧埂⑸康闹赶蛐缘龋涸束条件一。般是总重量、花费、尺寸及维修的容易程度等。实现材料剪裁和安静结构设计的策略,首先需要构造一个结构响应模型,而且模型必须包括要优化的材料设计变量,如:杨氏模量、质量分布、材料厚度等。州北阂等搜妒垦宦畚
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