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《汕头大学》 2002年
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高速弹性连杆机构声辐射分析及基于噪声控制的结构参数优化

张(龍天)  
【摘要】: 工业领域广泛使用着以弹性连杆机构为主体的各种高速机构,这些机构由于阻尼小、整体大位移和局部弹性变形之间存在刚弹耦合,所以极容易受到外界的干扰发生振动并产生强烈的噪声辐射,对周边环境造成噪声污染。工业生产中的噪声问题已经越来越受到人们的重视。噪声控制技术已经成为现代机电产品绿色设计的主要研究内容之一。如何对高速机构进行准确的噪声辐射预报分析,改善机构的动态特性,有效的抑制机构弹性振动引起的噪声辐射,是我们必须面对的一个重要研究课题,这是在机械、航空航天及军事工业等领域设计良好产品所必须解决的关键问题之一。系统深入开展有关弹性机构结构噪声辐射控制方面的研究,既具有重要的理论意义,也具有重大的实际应用价值。本文对弹性连杆机构声辐射性能分析、控制等问题进行了详细的讨论,取得了一些有价值的研究成果。 本文基于对弹性连杆机构的弹性动力学分析,建立了机构的有限元动态方程。从机构振动响应出发,对机构声辐射性能指标的计算进行了详细地分析,通过算例对弹性连杆机构声辐射规律进行了讨论。针对机构声辐射也存在低阶谐振现象进行了详细的讨论和分析,并给出了低阶临界转速和各阶固有频率平均值的显式关系式。通过对弹性机构振动波数谱分析,得出了机构振动与声辐射之间的关系。并依此对机构动态方程进行了改造,得出了一个以机构声辐射性能的量度为变量的新的动态方程,为后面机构声辐射控制研究提供了方便。 采用结构优化的方法对机构声辐射控制问题进行了研究。选取机构杆件厚度为设计变量,以机构质量和声辐射性能量度的加权和为目标函数,应用改进了的变尺度优化算法对优化问题进行了求解。另外,还对结构重分析中摄动法的应用进行了讨论。
【学位授予单位】:汕头大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TB532

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【参考文献】
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