【摘 要】
：
厚度振动是高频换能器的常用振动模态.对压电圆片而言,横向方向的耦合总是存在的,不存在理想的厚度振动模态.若压电圆片的尺寸比例合适,横向耦合较弱,若尺寸比例不合适,横向耦合会很强.耦合会使振子表面振动位移反相,频响曲线出现多个难以区分的谐振峰,对换能器的发送电压响应、指向性等产生负面影响,对某军用型号工程中利用该振动模态工作的换能器的生产质量有较大影响.通过对压电振子的振动模态、耦合振动频率等理论和仿真计算,开展频率优化研究,降耦合对换能器的影响分析以及试验验证,仿真分析和试验结果表明:中心孔对圆片高频换能
【机 构】
：
哈尔滨工程大学水声工程学院,哈尔滨 150001;上海船舶电子设备研究所,上海 201108;哈尔滨工程大学水声工程学院,哈尔滨 150001;上海船舶电子设备研究所,上海 201108
论文部分内容阅读
厚度振动是高频换能器的常用振动模态.对压电圆片而言,横向方向的耦合总是存在的,不存在理想的厚度振动模态.若压电圆片的尺寸比例合适,横向耦合较弱,若尺寸比例不合适,横向耦合会很强.耦合会使振子表面振动位移反相,频响曲线出现多个难以区分的谐振峰,对换能器的发送电压响应、指向性等产生负面影响,对某军用型号工程中利用该振动模态工作的换能器的生产质量有较大影响.通过对压电振子的振动模态、耦合振动频率等理论和仿真计算,开展频率优化研究,降耦合对换能器的影响分析以及试验验证,仿真分析和试验结果表明:中心孔对圆片高频换能器模态振动具有明显的降耦合作用,可提高圆片换能器的发射能力,改善指向性特性,解决了该类换能器生产质量不高、成品率低等问题.
其他文献
针对频响函数灵敏度分析法进行模型修正时,由于一阶近似固有的局限性,很难直接迭代得到正确收敛结果的问题,提出了频响函数灵敏度拟合函数进行基于模型修正的结构损伤识别方法.首先,采用模态参与变异系数准则选取激励点位置、频率响应有效独立法结合距离系数-有效独立法选取测点位置;然后,综合考虑频响函数对修正参数变化的灵敏度和频响函数的相关性,选择一个合理的频率点;最后,拟合随参数变化的频响函数灵敏度函数曲线,引入新的中间设计参数,从而建立中间设计参数的频响函数灵敏度方程组,通过求解中间设计参数的改变量来求解修正参数的
通过对西安火车站东配楼结构的缩尺模型振动台试验,考察结构在不同水准地震作用下的破坏模式和抗震性能.对模型结构进行数值模拟,对比分析了不同工况下结构的自振频率、加速度和位移等动力响应的发展规律.结果表明,模拟计算结果与试验吻合较好,在8度罕遇地震后结构刚度退化最明显,其中小三角区X、Y向刚度分别降低了39.66％、37.50％,模拟值也达到了 33.43％、28.79％,相差不足6％.连体结构在弹性和弹塑性阶段的最大层间位移角分别为1/554和1/53,满足抗震规范的限值要求.大跨度桁架采用滑动支座可有效释
针对多点未知随机激励下仅利用输出响应识别结构损伤的问题,提出基于互相关函数的聚类蝴蝶优化算法的结构损伤识别方法。首先将结构损伤考虑为刚度和质量同时损伤,并根据测量和计算得到的加速度互相关函数建立目标函数,并采用所提出的聚类蝴蝶优化算法进行损伤识别。通过简支梁和剪切型钢框架两个数值模拟算例验证方法的有效性,结果表明,多点未知随机激励下使用有限测量数据,基于互相关函数的聚类蝴蝶优化算法的结构损伤识别方
电力系统稳定关系电网安全,基于增设无压明渠可增大水力阻尼原理,以大型水电机组为研究对象,针对尾水渠道压力脉动引起的有功振荡问题,建立阻尼梯形坎模型,利用FLUENT软件,采用标准的k-ε模型与VOF多相流模型,进行仿真计算,其结果应用一某大型水电机组,并开展现场试验分析.结果表明:所提出的抑制方法可以显著降低有功振荡幅值,满足电网对大型水电机组稳定运行的要求.这对解决电力系统有功振荡研究有工程指导价值.
基于Reddy高阶梁理论和黏结滑移理论,提出了钢-混组合梁动力分析的等效单层理论有限元计算模型.模型中考虑了混凝土板与钢梁之间的剪切滑移和各子梁剪切变形的影响.钢-混组合梁的轴向位移沿梁高假定为三阶函数,从而可以更加准确的模拟剪切应力的抛物线变化.该计算模型的优点是预先在构建的组合梁高阶位移场中考虑了子梁间的剪力连续性和上下表面无剪应力条件,使得到的等效单层位移场函数中不包含横向位移的一阶导数,从而在有限元计算时只需要使用C0连续的插值函数.最后,通过与已发表的论文中数值结果对比,说明了该计算模型的合理性
顶盖螺栓是连接水轮机顶盖与座环的重要连接件,顶盖螺栓的安全状态是水电站安全运行的重要保障.以某轴流式水轮机作为研究对象,建立了全三维流体模型和水轮机顶盖及螺栓结构模型,采用流固耦合方法将顶盖过流面压力分布水压力传递给水轮机顶盖,对现场电站螺栓采用中空测力传感器进行现场试验,将螺栓不同截面的等效应力分布与试验结果进行验证,研究表明:顶盖水压力随着水头和导叶开度的增大而增大,最大水头大开度工况顶盖总轴向压力值达到最大;螺栓不同位置截面应力分布不均,螺栓同时承受着轴向应力与弯曲应力,螺栓头部、螺栓与螺纹交接处相
作为实现空间敏感载荷精密定位的关键部件,超精密驱动系统不仅需要具备亚毫米级的输出行程,同时还应达到微纳米级的分辨精度.提出了一种利用柔顺放大机构与智能材料作动器联合驱动的方案.对柔顺放大机构在传动过程中可能因微振动而影响输出精度的问题,利用伪刚体模型法、假设模态法和拉格朗日方程构建了柔顺放大机构的刚柔耦合动力学模型;并基于该模型仿真研究了作动频带内柔顺放大机构的动力学响应特性.结果表明:随着驱动频率的增加,放大机构弹性振动加剧;但在整个作动频带内,弹性振动与刚体运动的幅值比在5 Hz驱动频率下仅为0.61
船舶在冰区航行时,破碎冰块沿船体侧面和底部滑动至船尾,不可避免地与螺旋桨发生冰桨碰撞.瞬态的冰桨碰撞作用对螺旋桨水动力性能产生影响,且会随时间和空间变化.因此在冰桨碰撞螺旋桨水动力性能模型试验中,除采集螺旋桨水动力的时历变化曲线外,获取冰块运动位置和冰桨碰撞过程的时空变化信息对于综合分析冰桨碰撞影响尤为重要.通过多个高速图像采集设备与螺旋桨水动力测量装置组成的同步测试和分析系统可有效实现这一目的.试验结果表明:高速摄像和水动力同步测试在冰桨碰撞模型试验中的应用效果良好,信号误差在1 ms以内;同步测试结果
由于军用车辆侧面装甲薄弱,设计空间小,其侧爆防护性能面临越来越大的挑战.为了军用车辆侧面结构设计提供一种科学高效的研究方法,以某型军用车为研究对象,综合应用拉丁超立方试验设计、Kriging近似模型和序列优化与可靠性评估方法对其进行可靠性优化设计.通过分析侧爆冲击下整车与乘员响应,找岀设计不合理之处,在侧面结构配置防爆梁和吸能构件、改进约束系统,提高原车侧爆防护性能.选取侧围和约束系统关键因素作为设计变量,以防爆梁总质量为设计目标和乘员损伤为约束条件,利用可靠性优化算法进行数值优化获得了最佳的设计参数,将
针对旋转机械装置中滚动轴承剩余寿命随时间变化趋势难以准确预测问题,充分利用循环神经网络(recurrent neural networks,RNN)对时间序列数据的处理能力,提出一种融合注意力机制的门控循环单元(attention gated recurrent unit,AGRU)算法应用于滚动轴承剩余寿命预测领域之中.该方法首先从原始振动信号中提取多种时域特征构建数据集,并将数据集进行归一化处理,其次,将注意力机制(attention mechanism)引入GRU(gated recurrent u