在船舶工程領(lǐng)域,結(jié)構(gòu)的振動(dòng)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(dòng)控制及主動(dòng)控制是振動(dòng)噪聲控制的兩種主要手段,相比于被動(dòng)控制,主動(dòng)控制對(duì)結(jié)構(gòu)的低頻抑制效果好、且對(duì)被控結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)影響較小、修正設(shè)計(jì)相對(duì)靈活方便,為低頻振動(dòng)與噪聲的控制提供了一個(gè)有效手段,因此本文將利用主動(dòng)控制方法來(lái)解決結(jié)構(gòu)低頻振動(dòng)噪聲問(wèn)題。在低頻段內(nèi),結(jié)構(gòu)的振動(dòng)及其產(chǎn)生的輻射噪聲計(jì)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(dòng)及聲輻射響應(yīng)表示為若干簡(jiǎn)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(dòng)及產(chǎn)生輻射噪聲的機(jī)理,為低頻段的結(jié)構(gòu)振動(dòng)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(kāi)了研究,首先提出了基于聲壓響應(yīng)的模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法,然后分別基于特征結(jié)構(gòu)配置這一主動(dòng)控制方法對(duì)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)與聲輻射展開(kāi)研究,提出了基于導(dǎo)納測(cè)量的結(jié)構(gòu)振動(dòng)及聲輻射主動(dòng)控制方法。針對(duì)聲輻射極點(diǎn)與極小值點(diǎn)問(wèn)題,提出了輻射聲功率極點(diǎn)與極小值點(diǎn)計(jì)算方法。所有內(nèi)容均圍繞結(jié)構(gòu)振動(dòng)及聲輻射展開(kāi),旨在獲得有效的振動(dòng)及聲輻射主動(dòng)控制方法。主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:1.... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：134 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(diǎn)與極小值點(diǎn)，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(kāi)，因此，研宄輻射聲功率的極值點(diǎn)及其應(yīng)用也是一個(gè)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(xué)位期間，針對(duì)以上討論的基于模態(tài)分析結(jié)構(gòu)振動(dòng)及聲輻射主動(dòng)控??制研宄中還存在的問(wèn)題，著重在以下幾個(gè)方面進(jìn)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(cè)量的聲壓信號(hào)來(lái)識(shí)別結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)的問(wèn)題，提出了基于??聲壓信號(hào)的模態(tài)參數(shù)辨識(shí)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(dòng)主動(dòng)控制問(wèn)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(dòng)；針對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)引起的聲輻射問(wèn)題，利用導(dǎo)納方法??的特征結(jié)構(gòu)配置實(shí)現(xiàn)了聲輻射主動(dòng)控制，并通過(guò)數(shù)值方法驗(yàn)證了其準(zhǔn)確性與有效性�？�??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(dòng)主動(dòng)控??制內(nèi)容，提出了一種基于導(dǎo)納測(cè)量的雜交極點(diǎn)配置方法，數(shù)值結(jié)果顯示該方法能夠有效??地對(duì)水下平板結(jié)構(gòu)進(jìn)行極點(diǎn)配置，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)主動(dòng)控制；最后，受結(jié)構(gòu)振動(dòng)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(jì)算??如圖２．１所示，該薄板結(jié)構(gòu)劃分成個(gè)矩形網(wǎng)格，當(dāng)在簡(jiǎn)諧激勵(lì)下，此時(shí)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?jiǎng)澐??Ｆｉｇ．２．１?Ｓｕｂｄｉｖｉｓｉｏｎ?ｏｆ?ａ?ｐａｎｅｌ?ｉｎｔｏ?ｅｌｅｍｅｎｔａｌ?ｒａｄｉａｔｉｏｒｓ??如果該結(jié)構(gòu)表面每個(gè)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(gè)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(xiàn)】：
期刊論文
[1]南京大學(xué)的有源噪聲控制研究——紀(jì)念沙家正先生[J]. 邱小軍.  電聲技術(shù). 2014(09)
[2]有限浸沒(méi)深度無(wú)限長(zhǎng)圓柱殼輻射聲場(chǎng)波動(dòng)特性[J]. 李天勻,江豐,葉文兵,朱翔.  中國(guó)艦船研究. 2013(01)
[3]彎曲振動(dòng)薄圓板的輻射效率[J]. 任惠娟,盛美萍.  振動(dòng)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(guó)永,楊鐵軍,劉志剛.  聲學(xué)學(xué)報(bào)(中文版). 2009(03)
[5]艦船主動(dòng)隔振技術(shù)綜述[J]. 徐洋,華宏星,張志誼,周建鵬.  艦船科學(xué)技術(shù). 2008(02)
[6]穩(wěn)定圖方法在隨機(jī)子空間識(shí)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(xué). 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(jí)力的最優(yōu)布放[J]. 李雙,陳克安.  噪聲與振動(dòng)控制. 2006(06)
[8]水下加筋圓柱殼體的振動(dòng)與近場(chǎng)聲輻射研究[J]. 姚熊亮,劉慶杰,翁強(qiáng),劉文賀.  中國(guó)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(dòng)控制[J]. 李宏男,董松員,李宏宇.  振動(dòng)與沖擊. 2006(02)
[10]基于小波變換的結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識(shí)別[J]. 伊廷華,李宏男,王國(guó)新.  振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 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(xué) 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(xué) 2016



本文編號(hào)：3343139