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期刊信息/Journal information
噪声与振动控制
中国声学学会
噪声与振动控制

中国声学学会

严济宽

双月刊

1006-1355

NVC@sjtu.edu.cn

021-62932221

200030

上海市华山路1954号上海交通大学

噪声与振动控制/Journal Noise and Vibration ControlCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是科技工作者和工程师交流噪声与振动控制理论和实际应用研究的最新理论、方法、信息和知识的重要平台。主要内容包括噪声和振动控制领域中理论和实践的最新发展、创新方法、重要成果、新技术等。可供相关专业的大专院校师生、各单位噪声振动专业人员参考。
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    宽频带薄膜型声学超材料隔声性能研究

    陈彪孔祥希陈长征
    62-68页
    查看更多>>摘要：针对汽车前围板中低频段隔声性能有待优化对问题,提出一种以"X"形摆臂为中心质量块的薄膜声学超材料结构,使用COMSOL仿真软件中声固耦合模块对其结构整体声传递损失曲线(Sound Transmission Loss,STL)、薄膜表面平均法向位移、等效参数、耦合振动模态以及影响隔声量因素、调控规律进行有限元分析.结果表明:"X"形中心质量块薄膜声学超材料结构具有优异隔声频率带宽及隔声量幅值,带宽接近1 332 Hz,隔声量峰值为54 dB;新结构中"X"形摆臂能兼并由四周质量块产生的不连续隔声峰,从而拓宽隔声频带,提高结构整体隔声性能;增大薄膜厚度和预紧力会使STL曲线整体向高频方向移动,增大"X"形摆臂弹性模量仅会使STL曲线第二隔声谷向高频方向产生小范围移动;其与钢板组成的复合结构能有效提高前围板平均隔声量.相关研究拓展了采用薄膜型声学超材料结构进行中低频段噪声治理的工程应用领域.

    声学薄膜声学超材料声传递损失动态等效质量动态等效刚度宽频带

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    具有弹性支承的周期性输流直管的振动分析

    刘伟万志勇赵千里
    69-74页
    查看更多>>摘要：利用Laplace变换法对修正流动模型的输流直管的流体诱发振动微分方程进行推导,得到位置相关项的解的具体表达式,基于欧拉-伯努利梁理论并经过化简最终导出输流直管的传递矩阵表达式,进一步获得整个管路系统的特征方程.相比于基于波动方法的传递矩阵法,该方法的特征方程仅为2阶,大大节省计算时间.通过与微分变换法对比发现,运用两者计算输流管路固有频率所得结果几乎一致.考虑到制造误差能够导致管路材质不均匀,用周期性来近似描述材质的不均匀性,利用该方法计算具有弹性支承的周期性输流直管的颤振临界流速,发现材质的不均匀段长度越小,结果越接近纯悬臂式输流直管,运用该方法可以优化弹性支承(包括弹性系数和安置位置)和材料特性,可将其推广至复杂结构的输流管路的动态特性研究,其可为设计人员提供精确的计算结果.

    振动与波输流直管传递矩阵法Laplace变换临界流速

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    功能梯度材料声子晶体低频带隙特性研究

    李淑琴宋京任景舜侯彪...
    75-81页
    查看更多>>摘要：声子晶体作为一种减振降噪的结构已经在建筑、土木等领域被广泛应用.基于局域共振声子晶体理论在前期研究的基础上对一种含二维变化功能梯度材料的声子晶体进行优化设计,并通过有限元数值仿真研究该声子晶体的减振性能.结果表明:功能梯度材料声子晶体能带结构在0～1 000 Hz内共有3条完全带隙,其第一禁带的起始频率约为0,第三禁带截止频率为991.36 Hz,总禁带宽度为990.85 Hz,在该带隙范围内占比为99.08%,并且在X方向上对该声子晶体10×5个周期进行传输特性分析,分析结果完全验证了禁带的存在,证明含二维变化功能梯度材料的声子晶体能有效抑制0～1 000 Hz的弹性波,最后将含功能梯度材料声子晶体与传统声子晶体进行对比分析,验证了功能梯度材料声子晶体的减振性能.研究结果可为土木交通工程减振降噪提供一种新的设计方法.

    声学声子晶体功能梯度材料二维仿真禁带有限元法

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    二级电动活塞式空压机气动噪声特性分析与优化

    沈逸杨正银孙小庆苑庆泽...
    82-87,132页
    查看更多>>摘要：随着新能源汽车的快速发展,汽车燃油发动机带来的噪声不复存在,而空压机工作产生的噪声得以凸显.针对某型号电动空压机的噪声问题,综合采用ANSYS、STAR-CCM+等数值模拟软件和半消声实验室进行研究.首先,通过对该二级空压机进行气路模型构建和噪声特性分析,并结合空压机振动噪声的相干性分析,统计气动噪声的显著频带.然后,结合模态声学的结果,利用正交实验方法重点研究气路管道参数对于气动噪声的影响,提出气路管道的优化设计方案.进一步的仿真模拟表明,该电动空压机气路宽频噪声相比优化前降低8.1 dB左右,实现了预期目标,研究结果可为该空压机的进一步应用提供参考.

    声学电动空压机数值模拟相干性分析正交实验气动噪声

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    单元间距对Helmholtz共振器阵列声传输特性的影响规律

    杜向华毛荣富朱海潮
    88-92页
    查看更多>>摘要：随着对局域共振声学超材料研究的深入,关于Helmholtz共振器(Helmholtz Resonator,HR)阵列声传输特性的研究越来越多.HR单元间距是HR阵列的重要参数之一,但关于其对声传输特性具体影响规律的理论分析却较为少见.在声传输线理论的基础上,通过对于等效阻抗简化计算的推导,开展HR单元间距对声传输特性影响规律的理论分析.结果表明,由不同和相同共振频率构成的两类HR阵列的声传输特性受HR单元间距影响的规律并不一致,前者的声传输特性会随单元间距变化出现较大波动,总体呈半波长周期变化,而后者的声传输特性随单元间距变化的波动范围很小.相关的研究结论完善HR阵列设计的理论依据,对由HR构成的声学超材料应用具有较好的参考价值.

    声学声学超材料Helmholtz共振器声传输特性单元间距

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    支承刚度各向异性对双转子系统进动状态的影响

    李胜远张欢权亚旭李兆华...
    93-99,127页
    查看更多>>摘要：为提高航空发动机的推重比,航空发动机静子系统的工程解决方案常引起转子系统支承刚度各向异性,进而对转子系统的动力学特性产生显著影响.针对支承刚度各向异性的双转子系统,建立动力学特性计算模型,在验证计算模型准确性的基础上,研究支承刚度各向同性和各向异性对双转子系统固有频率、进动状态和不平衡响应的影响.研究结果表明:支承刚度各向同性时,双转子系统Campbell图中的低阶固有频率线出现交叉,而支承刚度各向异性使低阶固有频率线具有相互分离的趋势.支承刚度各向同性时,不平衡力仅触发转子系统的正进动运动,转子进动轨迹为圆形;而支承刚度各向异性时,转子系统的反/正进动均被不平衡力触发,转子进动轨迹为椭圆形.支承刚度各向异性时,在某些转速下转子系统不同位置处的进动方向可能不同.支承阻尼减小转子系统反/正进动的振幅及反进动的转速区间,降低支承刚度各向异性对双转子系统动力学特性的不利影响.

    振动与波双转子系统支承刚度各向异性动力学特性不平衡响应反进动运动

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    叶片尾缘凹痕对风力机声压特性影响研究

    霍忠堂高建松张丁丁
    100-106,153页
    查看更多>>摘要：兆瓦级风力机叶片产生的噪声对周围环境产生重要影响,叶片全速运行时尾缘极易产生脱落旋涡,脱落旋涡的运移规律对声压特性产生重要影响.为研究尾缘凹痕对叶片声压特性影响的机理,以NACA4415翼型为研究对象,采用k-ε SST湍流模型,计算3种表面结构翼型全速运行下耦合区域的声压参数.结果表明:凹痕翼型较光源翼型可以大幅度削减尾缘较高频率脱落旋涡分布范围与概率;对翼型上端面进行凹痕化处理可以大幅度降低尾缘脱落旋涡的螺旋度与尾缘涡核的分布范围,同时能保证翼型气动特性曲线分布在光滑翼型90%的置信区间内;对翼型上端面进行凹痕处理所致最大声压下降率为1.46%,最大声功率下降率为31.50%,相关结论可为后续环境友好型叶片研究奠定理论基础.

    声学风力机叶片脱落旋涡k-εSST湍流模型声压参数气动特性

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    基于SVMD-SES的滚动轴承故障诊断

    陈志刚姜云龙王莹莹王衍学...
    107-113页
    查看更多>>摘要：针对在进行复杂工业设备滚动轴承故障诊断时,由于强噪声影响使故障微弱瞬态冲击特征难以识别的问题,提出一种基于平方包络谱逐次变分模态分解的机械故障诊断方法.首先在变分模态分解的基础上进行逐次变分模态分解推导,降低模态混叠现象和计算复杂度.其次利用峭度指数和互相关系数的加权值构造相关峭度,通过筛选所得分量得到真实的故障模态成分.通过平方包络谱凸显信号瞬态冲击信息并进行特征提取.最后通过实验室平台采集轴承振动数据进行验证分析,实验结果表明:采用所提方法能准确识别周期性瞬态冲击,有效提取微弱特征,提高对复杂机器进行故障诊断的准确性和效率.

    故障诊断滚动轴承逐次变分模态分解平方包络谱相关峭度

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    基于波束形成及CNN-LSTM的托辊故障距离估计模型

    张雄武文博李嘉禄董帆...
    114-119页
    查看更多>>摘要：托辊是带式输送机的关键组件,也是输送系统的薄弱环节,波束形成算法的定向性和深度学习算法的特征识别能力为托辊故障距离估计提供可能.针对输送机输送距离长、不易检测等问题,提出一种利用波束形成(Beamforming)及时空网络(Convolutional Neural Network-Long Short-Term Memory,CNN-LSTM)对托辊故障声源实现距离估计的方法(Beamforming-Convolutional neural network-Long short-term memory,BCL).首先利用麦克风阵列采集不同距离的故障声源数据,经波束形成定位处理构建数据集;通过卷积神经网络(CNN)获得数据采样集的空间特性,再借助LSTM网络在序列上的建模功能,将由空间数据组成的序列信息输入LSTM网络,从而获得空间时序信息;最后,再将由LSTM网络产生的空间时序信息输入到Softmax分类器,实现故障距离估计.实验结果表明,BCL模型在有无噪声干扰的环境下都可以以高准确率实现托辊的故障距离估计且较其他模型拥有更好的识别能力.

    故障诊断托辊波束形成BCL距离估计

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    WGAN-GP结合CBAM-VGG16轻量化网络滚动轴承故障诊断

    闫向彤罗嘉伟曹现刚
    120-127页
    查看更多>>摘要：针对滚动轴承故障诊断中存在的故障数据不平衡且诊断效率低的问题,提出一种将改进的生成对抗网络(Wasserstein Generative Adversarial Network with Gradient Penalty,WGAN-GP)和轻量化卷积神经网络相结合的滚动轴承故障诊断方法.首先,利用连续小波变换(Continuous Wavelet Transform,CWT)生成二维时频图,并通过WGAN-GP进行数据增强;其次在视觉几何群网络(Visual Geometry Group Network-16,VGG16)的基础上,引入Ghost模块和全局平均池化(Global Average Pooling,GAP)对其进行轻量化改进;再次,利用卷积注意力模块(Convolutional Block Atten-tion Module,CBAM)和带重启的余弦退火衰减法提高VGG16模型的性能,构建CBAM-VGG16轻量化卷积神经网络模型,将增强后的数据进行预处理后输入到模型中进行训练,建立故障诊断模型;最后采用西储大学轴承数据集进行模型验证和分析.实验结果表明:该方法证实了故障数据不足时进行故障诊断的可行性,缩短了模型的训练时间、诊断时间并缩减了模型的大小和参数量,提高了故障诊断的效率和准确率.

    故障诊断滚动轴承生成对抗网络Ghost模块卷积注意力模块

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