本文關(guān)鍵詞：基于流固聲耦合的機(jī)械結(jié)構(gòu)振動—聲輻射研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：旋轉(zhuǎn)機(jī)械是機(jī)械設(shè)備的重要部件之一。隨著科技進(jìn)步及工業(yè)自動化程度的發(fā)展,旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷越來越受到重視。傳統(tǒng)的振動信號故障分析與診斷的研究已經(jīng)非常成熟,然而對于現(xiàn)代化的某些大型設(shè)備來說,利用振動信號進(jìn)行分析比較困難,因此,提出了利用聲學(xué)信號進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的故障診斷。本文研究基于流固聲耦合的機(jī)械結(jié)構(gòu)振動聲輻射,利用振動聲學(xué)仿真軟件ACTRAN對簡單結(jié)構(gòu)振動與聲音關(guān)系進(jìn)行仿真,結(jié)合仿真結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,從而對機(jī)械結(jié)構(gòu)振動與聲音的關(guān)系形成了理論基礎(chǔ),對解決工程實(shí)際問題有一定的指導(dǎo)意義,并會對利用聲學(xué)進(jìn)行故障診斷技術(shù)的研究產(chǎn)生積極的影響。文中對振動學(xué)及聲學(xué)基礎(chǔ)進(jìn)行了敘述,并認(rèn)真對比分析了各類壓電材料,選定PZT壓電陶瓷材料作為實(shí)驗(yàn)中壓電陶瓷片的材料。通過利用聲學(xué)仿真軟件ACTRAN對簡單的球體及正方體模型的正常結(jié)構(gòu)與故障結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真激勵分析,同時在半消音室中利用傳聲器陣列及信號發(fā)生器的設(shè)備體進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析,利用壓電陶瓷片對結(jié)構(gòu)體進(jìn)行不同頻率的激振,利用labview軟件采集各結(jié)構(gòu)體在不同激勵頻率下的振動信號和聲壓信號,同時對這些采集數(shù)據(jù)利用MATLAB軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析,經(jīng)過分析得出：當(dāng)激振頻率小于240Hz時,隨著激振頻率的增大,結(jié)構(gòu)體自身的聲壓及振動位移幅值在不斷減小,同時振動位移幅值與聲壓的變化呈正相關(guān)。當(dāng)激振頻率大于240Hz時,隨激振頻率的增大,結(jié)構(gòu)體自身的聲壓及振動位移幅值在不斷增大,而1220Hz為正方體結(jié)構(gòu)的固有頻率或者為固有頻率的倍頻。在流體中,聲場的聲壓是圍繞著結(jié)構(gòu)體向外進(jìn)行輻射。對有裂紋(故障)的結(jié)構(gòu)體進(jìn)行分析得到了故障位置處的聲壓及振動幅值的變化比較明顯,而且裂紋對應(yīng)的流體聲場分布的聲壓變化比較大。
【關(guān)鍵詞】：流固耦合 壓電陶瓷 激振 ACTRAN 聲振關(guān)系
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH113.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題來源及研究意義10
• 1.2 振動聲輻射問題研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢10-11
• 1.3 結(jié)構(gòu)振動聲輻射主要研究方法11-13
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-16
• 第二章 結(jié)構(gòu)振動與聲場分析的基本理論16-26
• 2.1 引言16
• 2.2 結(jié)構(gòu)振動理論基礎(chǔ)介紹16-19
• 2.3 聲學(xué)理論基礎(chǔ)介紹19-22
• 2.4 聲與結(jié)構(gòu)的耦合方程22-23
• 2.5 結(jié)構(gòu)振動聲輻射分析23-24
• 2.6 本章小結(jié)24-26
• 第三章 壓電材料的選擇與相關(guān)特性分析26-38
• 3.1 引言26
• 3.2 壓電材料的選型及其電特性和力學(xué)特性26-30
• 3.3 壓電材料的壓電原理30-32
• 3.4 壓電陶瓷材料的相關(guān)參數(shù)及其在結(jié)構(gòu)體的工作原理32-34
• 3.5 粘貼式壓電陶瓷片對結(jié)構(gòu)力學(xué)的影響34-36
• 3.6 本章小結(jié)36-38
• 第四章 基于ACTRAN的結(jié)構(gòu)振動聲輻射仿真38-58
• 4.1 引言38
• 4.2 ACTRAN軟件介紹38
• 4.3 振動聲輻射的有限元/邊界元解法38-40
• 4.4 結(jié)構(gòu)體振動聲輻射的仿真分析40-56
• 4.5 本章小結(jié)56-58
• 第五章 結(jié)構(gòu)振動聲輻射實(shí)驗(yàn)研究與結(jié)果分析58-70
• 5.1 引言58
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方案58-60
• 5.3 實(shí)驗(yàn)裝置及參數(shù)60-62
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析62-67
• 5.5 本章小結(jié)67-70
• 第六章 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 總結(jié)70-71
• 6.2 展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 附錄76-77
• 致謝77

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王馳;李醒飛;劉志剛;張國雄;;測量地表聲阻抗率的實(shí)驗(yàn)研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2008年05期

2 李徐鋼;左曙光;張敬芬;;能量矩陣法求解結(jié)構(gòu)振動模態(tài)的研究[J];交通科學(xué)與工程;2009年04期

3 孫凱;陳曙;李曉江;劉東;;鋼絲繩隔振器機(jī)械阻抗分析[J];四川兵工學(xué)報;2010年06期

4 曹濤;汲勝昌;吳鵬;張晉;李彥明;黎小林;李巖;;基于振動信號的電容器噪聲水平計算方法[J];電工技術(shù)學(xué)報;2010年06期

5 曹濤;汲勝昌;吳鵬;李彥明;黎小林;李巖;;高壓直流換流站電容器的振動與噪聲特性[J];電工技術(shù)學(xué)報;2010年10期

6 方金;錢衛(wèi)國;周應(yīng)祺;;超聲波對尼羅羅非魚幼魚生長的影響[J];大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報;2009年S1期

7 鄧凱;鐘英杰;李華;方德明;;甲烷自激勵脈動燃燒NO_x排放特性的試驗(yàn)研究[J];動力工程學(xué)報;2010年07期

8 諸遠(yuǎn)奇;楊勇;邢磊;鄭園;;語音能量給手機(jī)供電的可行性分析[J];大學(xué)物理實(shí)驗(yàn);2012年02期

9 陳勇;白艷梅;遲永江;孫福文;;基于超聲檢測實(shí)現(xiàn)廚用爐灶自動控制器設(shè)計[J];電子測量技術(shù);2008年03期

10 龔昌超;曾新吾;趙云;許偉;;流體動力式強(qiáng)聲源研究[J];國防科技大學(xué)學(xué)報;2008年03期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 呂文磊;壓差式光纖矢量水聽器基元與測試技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

2 楊黨國;內(nèi)埋武器艙氣動聲學(xué)特性與噪聲抑制研究[D];中國空氣動力研究與發(fā)展中心;2010年

3 陳志勇;輕型車駕駛室液壓懸置性能匹配研究[D];吉林大學(xué);2011年

4 劉松;基于相位共軛方法進(jìn)行聲源識別和定位[D];大連理工大學(xué);2011年

5 袁麗蕓;水中ACLD圓柱殼諧耦振的高精度方法及振動特性[D];華中科技大學(xué);2011年

6 黃華華;自然通風(fēng)有源隔聲窗研究[D];南京大學(xué);2011年

7 石巖;排氣消聲器消聲特性仿真分析與排氣噪聲聲音品質(zhì)設(shè)計[D];天津大學(xué);2010年

8 周寧寧;面向真空低溫下超聲波電機(jī)的振動摩擦與懸浮特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

9 李沛然;汽車排氣消聲器設(shè)計技術(shù)研究及其專家系統(tǒng)開發(fā)[D];重慶大學(xué);2011年

10 王盛春;蜂窩夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的聲振特性研究[D];重慶大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 石琢;纖維/顆�！獦渲鶎雍蠌�(fù)合材料的吸聲性能研究[D];浙江理工大學(xué);2010年

2 譚學(xué)者;水下低頻隔聲特性理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

3 王振山;基于統(tǒng)計最優(yōu)近場聲全息水下運(yùn)動噪聲源定位識別[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

4 楊小高;基于一維多諧頻聲源的主動噪聲控制[D];昆明理工大學(xué);2010年

5 龐鴻勇;票據(jù)打印機(jī)噪聲源識別及控制研究[D];昆明理工大學(xué);2009年

6 張釗;真空夾層板機(jī)艙降噪的仿真分析[D];西安電子科技大學(xué);2011年

7 秦運(yùn)柏;超聲紅外定位系統(tǒng)抗干擾技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2011年

8 蘇曉鵬;轎車空濾器聲學(xué)性能數(shù)值模擬研究[D];吉林大學(xué);2011年

9 李司單;民族樂器用木質(zhì)泡桐面板振動特性與模態(tài)分析[D];東北林業(yè)大學(xué);2011年

10 張闖;滾動軸承非線性接觸噪聲分析[D];太原科技大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：基于流固聲耦合的機(jī)械結(jié)構(gòu)振動—聲輻射研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：270010