周期结构的振动行为与隔振性能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:p244150486
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在人们的生活中,振动现象经常被人们所利用去改变自然。与此同时,有些振动却给人们带来了困扰,如何减振降噪便成为了人们亟待解决的问题。伴随着科技的发展,在航空、航天和航海等领域,对减振技术的需求已经变得越来越迫切。目前的减振技术主要包括主动控制减振、被动控制减振和半主动控制减振。相对于主动控制和半主动控制减振,被动控制减振具有结构简单、造价低、易于维护并且无需外部能量支持等优点。被动隔振结构的设计和减振降噪性能研究具有重要的应用价值,目前已经得到学者们的广泛关注。人们在长期的研究中发现,弹性波在周期结构中传播时具有频率带隙特性,这是周期性的固有性质。无需外部能源支持,周期结构便可对频率禁带范围内的振动起到隔阻作用,即禁带内的弹性波和振动不能够在周期结构中传播。为了研究周期结构的隔振性能,本文采用谱元法对几种周期结构进行了动力学建模,进而分析其减振降噪性能。对于结构和材料参数具有一致性的简单结构,谱元法可以采用一个谱单元来建模。这对于含有大量这类简单结构的复杂周期结构而言,谱元法可以大大地减少复杂结构中单元的数量,从而减少整体结构的自由度,减少计算成本。另一方面,采用谱元法可以求得高精度的频域结果,这对于在频域内分析带隙问题是十分方便的。本文通过与有限元方法所得到结果进行对比,验证了谱元法结果的高精度性,也证明了谱元法在分析周期结构带隙特性中的优越性。本文采用谱元法推导了基础单元:杆单元、扭转轴单元、梁单元、压电梁单元、板单元以及铰单元的谱刚度矩阵,作为后续研究的理论基础。然后对平面周期杆系结构、空间Kagome结构、含有压电材料的周期结构、周期平板结构和周期波纹夹芯板结构的隔振性能依次进行了深入地研究。在分析过程中,建立了不同周期结构的整体谱刚度矩阵,进而得到整体结构的运动方程。在结构的一侧施加不同频率的外激振力,通过对结构运动方程进行求解,得到周期结构另一侧拾取点的频响曲线,进而分析结构的带隙特性。针对不同类型的周期结构,分析了结构和材料参数对结构隔振性能的影响。讨论了杆的长度对周期杆-铰结构的影响,单胞的构型和数量以及阻尼对周期桁架结构的影响,以及不同方向上单胞数量对平面点阵结构振动特性的影响。研究了子结构数和材料参数对空间Kagome结构隔振性能的影响。同时将压电材料引入到周期结构中,构成了具有隔振和能量收集功能的新型功能性材料,分析了压电陶瓷的组分比对周期结构禁带特性的影响。对由压电材料组成的含有缺陷的周期结构进行了分析,对其缺陷态进行了研究。分析了由Kirchhoff板和Mindlin板构成的周期平板结构隔振性能的差别,研究了材料和结构参数对周期平板结构隔振特性的影响。在对波纹型夹芯板减振降噪性能的研究中,讨论了芯体材料与上下面板材料对带隙特性的影响。考虑到波纹夹芯结构的低频隔振性能,我们针对板的宽度和厚度对结构第一禁带的影响进行了探讨。
其他文献
根据国务院决定,2010年至2012年开展第一次全国水利普查,普查的标准时点为2011年12月31日,普查时期为2011年度。根据河南省第一次水利普查领导小组办公室的部署,我市开展了第一次
学位
新零售是在互联网的基础上,通过运用大数据分析和人工智能等先进技术手段,强化对消费者需求的洞察和挖掘,围绕消费者体验这一核心,对品牌、商品、设计开发、生产、流通与线上
膀胱内窥镜诊断性成像是膀胱癌诊断的金标准,在病症诊断、手术指导和癌症监测中发挥着重要作用。但是由于内窥镜的成像范围受到探头太小的限制,图像的放大倍数与视野范围不能兼得,且不能将个体二维图像与当前视野下的三维结构形态关联起来,限制了其用于疾病生理学或癌症检测的定量或纵向研究。针对以上问题,本文提出基于序列膀胱内窥镜图像的三维场景重建方法。主要内容包括以下几个部分:1.针对传统标定方法无法应用在人体膀
旅游在世界范围内是大多数国家大力发展的产业,相比较农业和工业,旅游业是环保的,能够在经济、文化等多方面为国家和地区做出贡献的产业。本文以旅游管理专业人才培养问题为
针对传统LS信道估计的性能受噪声影响较大的问题,提出一种基于自适应滤波的LS估计算法。该算法在时域采用不同宽度的滑动窗口,对信道能量集中区域的LS估计结果进行自适应滤波
雾天降质图像的去雾处理能有效降低光学成像系统对天气的敏感性,具有广泛的应用价值。从数学上来说,雾天降质图像的恢复属于数学成像中的逆问题,通常表现为不适定,难以求解,
宗教,从狭义上讲是一种有神论信仰,从广义上讲又是一种文化现象。本文以辽朝皇帝崇佛为透视点,依次分析了三个问题:一、辽帝崇佛的原因;二、辽帝崇佛的表现;三、辽帝崇佛的社会影响
本文以目前我国义务教育初中阶段所使用的人教版语文教材(2008年版)和沪教版语文教材(2009年版)中的文言文注释为研究对象,在比较相同的十九篇文言文课文注释的异同中,发现两
在人口老龄化趋势加剧的背景下,与老年人息息相关的养老服务产业正蓬勃发展,精准的养老服务推荐方法是提供优质养老服务的关键。老人群体使用服务时具有流行不敏感、注重固定习惯和需求表述模糊等特性,而当前业界普遍使用的协同过滤推荐方法并没有针对此类领域需求特性进行相应的优化,导致其服务推荐结果存在进一步优化的空间。因此,本文分析养老服务领域特性,构建领域知识库,针对养老服务推荐中老人群体的服务需求特征,设计
近海海区的沉积物中存在大量的硅藻细胞,这些细胞通常被认为处于休眠状态,一旦由于上升流或者生物扰动等因素重悬浮回到适宜的环境中,会重新恢复生长,其中有些种类会大量繁殖