不同边界条件下的封闭矩形声腔的结构-声耦合分析 被引量：15

1

作者 姚昊萍 张建润 +1 位作者 陈南 孙庆鸿 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期497-502,共6页

分析了由2块四边弹性支承的弹性板及4块刚性板构成的封闭矩形声腔的结构-声耦合特性。通过在弹性板边界施加假想的连续分布弹簧系统模拟板的不同边界和连接条件,利用汉密尔顿函数和瑞利-李兹方法,充分考虑了两弹性板之间以及弹性板与腔... 分析了由2块四边弹性支承的弹性板及4块刚性板构成的封闭矩形声腔的结构-声耦合特性。通过在弹性板边界施加假想的连续分布弹簧系统模拟板的不同边界和连接条件,利用汉密尔顿函数和瑞利-李兹方法,充分考虑了两弹性板之间以及弹性板与腔体内声场之间的耦合。腔体内的声压响应和弹性板的振动速度与Kim的实验结果能较好的吻合,验证了本文理论推导的正确性。最后,通过对耦合声场的分析计算,表明两弹性板之间为弱耦合,耦合声场主要由受到外激励的结构所决定;支承板的线弹簧的刚度变化对耦合声场的影响较旋转弹簧大。 展开更多

关键词 耦合分析 边界条件 结构 声腔 矩形 封闭 弹簧系统 汉密尔顿函数

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免耕播种机旋耕刀耕作性能分析与结构优化 被引量：6

2

作者 郝志豪 郑恩来 +5 位作者 李勋 姚昊萍 汪小旵 钱生越 李伟勋 朱敏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期1-13,共13页

为预测和评估免耕播种机触土部件的作业性能,有必要建立机具-土壤耦合系统的互作模型。传统模型将散落土表的秸秆视为刚体,无法模拟真实条件下秸秆的破裂与变形,导致模型的预测精度下降。为克服上述模型不足,该研究建立一种柔性秸秆模型... 为预测和评估免耕播种机触土部件的作业性能,有必要建立机具-土壤耦合系统的互作模型。传统模型将散落土表的秸秆视为刚体,无法模拟真实条件下秸秆的破裂与变形,导致模型的预测精度下降。为克服上述模型不足,该研究建立一种柔性秸秆模型,构建刀具-秸秆-土壤耦合系统的离散元模型,并通过土槽试验进行模型验证。同时,为解决标准旋耕刀片的缠绕和壅堵问题,提出一种梯形直刀结构,对比分析了旋耕作业工况下标准刀和梯形直刀作用后秸秆位移、刀轴扭矩、刀具碎茬与埋茬性能。仿真结果表明,梯形直刀的碎茬和秸秆掩埋性能均优于标准刀,标准刀和梯形直刀作业后开沟截面形状分别为梯形和三角形,刀轴扭矩呈现三角形冲击峰的形式,梯形直刀的刀轴扭矩大于标准刀情形,而标准刀的碎土性能优于梯形直刀。在此基础上,以弯折角、侧面角以及刀片高度为设计变量,采用响应面法构建旋耕扭矩和碎土率的回归方程。基于NSGA-II算法对梯形直刀结构进行优化,最佳的结构参数为:弯折角150°、侧面角60°、刀片高度88 mm。田间试验结果表明,优化后刀轴的平均扭矩较优化前减少11.70%,峰值扭矩减少6.28%,碎土率从82.53%提高至89.22%。 展开更多

关键词 农业机械 离散元 响应面 免耕播种机 触土部件

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增韧改性聚氯乙烯的研究进展 被引量：9

3

作者 张静 姚昊萍 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期14-18,共5页

综述了近年来国内外对聚氯乙烯(PVC)增韧改性的方法,重点介绍了弹性体共混、纳米粒子填充、纤维增强、弹性体/纳米粒子复合材料增韧改性以及绿色填料在PVC增韧改性中的研究进展,指出了改性PVC复合材料具有广阔的应用前景。但开发价格低... 综述了近年来国内外对聚氯乙烯(PVC)增韧改性的方法,重点介绍了弹性体共混、纳米粒子填充、纤维增强、弹性体/纳米粒子复合材料增韧改性以及绿色填料在PVC增韧改性中的研究进展,指出了改性PVC复合材料具有广阔的应用前景。但开发价格低廉的纳米材料、简化生产工艺、降低产品成本、纳米复合材料增韧PVC的机理、多相协同增韧PVC的机理、不同填料的混杂效应及其协同机理、不同品种木粉改性PVC等尚需进一步研究。 展开更多

关键词 聚氯乙烯 增韧改性 弹性体 纳米粒子 绿色填料

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弹性长方体封闭结构腔声辐射建模与分析 被引量：3

4

作者 姚昊萍 张建润 +1 位作者 陈南 孙庆鸿 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期889-893,共5页

基于Dowell的结构声耦合理论、瑞利积分和声波透射理论,由各阶声压模态对应的声压振幅响应和各阶板模态对应的速度振幅响应公式推导出了由6块四边简支弹性板构成的封闭矩形腔外的辐射和透射声场解析解.在此基础上论述了声场的物理特性,... 基于Dowell的结构声耦合理论、瑞利积分和声波透射理论,由各阶声压模态对应的声压振幅响应和各阶板模态对应的速度振幅响应公式推导出了由6块四边简支弹性板构成的封闭矩形腔外的辐射和透射声场解析解.在此基础上论述了声场的物理特性,并指出腔体外的声场主要为辐射声场.为进一步验证结果的正确性,运用有限元法计算腔体内的声模态和弹性板的振动模态及其耦合系数,结合边界元法计算出腔体外的声压响应,并将此数值仿真结果与解析结果进行比较,验证了理论推导的正确性. 展开更多

关键词 弹性结构封闭声腔 辐射声场 数值仿真

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“机械振动”课程项目化改革与创新实践

5

作者 郑恩来 姚昊萍 +1 位作者 周永清 薛金林 《教育教学论坛》 2024年第8期61-67,共7页

为使学生掌握机械系统振动的基本理论知识和分析方法,培养学生对复杂工程问题进行力学建模、运动规律分析和应用振动理论解决工程实际问题的能力,提出“机械振动”课程内容项目化改革与创新。为实现对学生从基础教学层、应用基础教学层... 为使学生掌握机械系统振动的基本理论知识和分析方法,培养学生对复杂工程问题进行力学建模、运动规律分析和应用振动理论解决工程实际问题的能力,提出“机械振动”课程内容项目化改革与创新。为实现对学生从基础教学层、应用基础教学层到应用教学层逐步螺旋阶梯式上升的培养模式,构建了课程内容与科研项目双向转化的课程教学体。通过将科研项目课程化,推动课程项目化,真正实现产教融合一体。采用启发式、讲练结合式、同类对比式及项目化等多元教学方法,借助线上线下的混合教学模式,实行差异性考核评价,实现因材施教,培养学生自主学习、创新研究及工程实践的素质及能力。实践表明,该教学模式有利于学生对课程内容的掌握,极大地调动了学生的积极性,取得了良好的效果。 展开更多

关键词 工程力学 机械振动 项目化 教学改革

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考虑边界条件的弹性长方体封闭结构腔辐射声场分析 被引量：1

6

作者 姚昊萍 张建润 +1 位作者 陈南 孙庆鸿 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期163-167,172,共6页

在弹性板边界施加假想的弹簧系统模拟板的不同边界条件,利用汉密尔顿函数和瑞利—李兹方法,建立由2块四边弹性支承的弹性板及4块刚性板构成的封闭矩形腔外的辐射声场模型,推导腔体外辐射声场的解析解。该模型考虑两弹性板之间以及弹性... 在弹性板边界施加假想的弹簧系统模拟板的不同边界条件,利用汉密尔顿函数和瑞利—李兹方法,建立由2块四边弹性支承的弹性板及4块刚性板构成的封闭矩形腔外的辐射声场模型,推导腔体外辐射声场的解析解。该模型考虑两弹性板之间以及弹性板与腔体内声场之间的耦合。算例表明,低频段时两弹性板之间为弱耦合,辐射声场主要由受到外激励的结构所决定;支承板的线弹簧的刚度变化对辐射声场的影响较旋转弹簧大。同时,运用有限元法计算腔体内的声模态和弹性板的振动模态及其耦合系数,结合边界元法计算出腔体外的声压响应,并将此数值仿真结果与前面导出的解析结果进行比较,理论推导的正确性得到验证。 展开更多

关键词 辐射声场 弹性支承 矩形封闭声腔 耦合 数值仿真

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具有弹性板的矩形封闭声腔结构-声耦合分析 被引量：3

7

作者 姚昊萍 张静 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第20期2434-2437,共4页

建立了中间具有弹性板的矩形腔体内的声场模型,并在矩形腔体内的弹性板四周施加假想的弹簧系统以模拟弹性板不同的边界支承条件。该模型充分考虑了弹性板与两个腔体内声场之间的耦合以及弹性板的边界条件对腔体内声场的影响。通过算例... 建立了中间具有弹性板的矩形腔体内的声场模型,并在矩形腔体内的弹性板四周施加假想的弹簧系统以模拟弹性板不同的边界支承条件。该模型充分考虑了弹性板与两个腔体内声场之间的耦合以及弹性板的边界条件对腔体内声场的影响。通过算例分析表明,低频段时,由腔体1的内声场引起的弹性板的振动速度受线弹簧刚度的影响要大于旋转弹簧刚度的影响,支承弹性板的线弹簧刚度对腔体内声场与弹性板之间振动耦合的影响大于旋转弹簧刚度的影响;由弹性板振动而引起的腔体2内的平均声压随线弹簧刚度的增大而增加。 展开更多

关键词 矩形腔体 耦合 弹性支承 假想弹簧

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硅纳米材料与玻璃纤维混杂填充PA6复合材料的摩擦磨损性能研究 被引量：3

8

作者 张静 姚昊萍 杨和梅 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期78-82,共5页

采用MM-200型摩擦磨损试验机对在干摩擦条件下3种硅纳米材料(纳米SiC、SiO2及Si3N4)与玻璃纤维混杂填充聚酰胺6(PA6)复合材料与45#钢对磨时的摩擦磨损性能进行了研究,并采用扫描电子显微镜对复合材料的磨损表面进行了观察。结果表明,3... 采用MM-200型摩擦磨损试验机对在干摩擦条件下3种硅纳米材料(纳米SiC、SiO2及Si3N4)与玻璃纤维混杂填充聚酰胺6(PA6)复合材料与45#钢对磨时的摩擦磨损性能进行了研究,并采用扫描电子显微镜对复合材料的磨损表面进行了观察。结果表明,3种硅纳米材料都能减小复合材料的摩擦因数,其中以纳米SiO2与玻璃纤维混杂效果最佳,纳米SiC、SiO2及Si3N4的最佳含量分别为3%、5%和3%。纳米SiO2和纳米Si3N4能够提高复合材料的耐磨性,而纳米SiC会导致复合材料的磨损量增大。 展开更多

关键词 聚酰胺6 硅纳米材料 玻璃纤维 复合材料 摩擦磨损性能

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犁耕作业下轮式拖拉机/农具系统的振动特性分析 被引量：2

9

作者 刘伟 郑恩来 +2 位作者 周永清 姚昊萍 朱跃 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1002-1012,共11页

[目的]为提升拖拉机的乘坐舒适性和驾驶安全性,建立了轮式拖拉机/农具系统的振动模型并分析了犁耕作业工况下的振动特性。[方法]基于ABAQUS有限元软件建立铧式犁的土壤切削有限元模型,通过试验验证模型的正确性,研究耕速和耕深等因素对... [目的]为提升拖拉机的乘坐舒适性和驾驶安全性,建立了轮式拖拉机/农具系统的振动模型并分析了犁耕作业工况下的振动特性。[方法]基于ABAQUS有限元软件建立铧式犁的土壤切削有限元模型,通过试验验证模型的正确性,研究耕速和耕深等因素对犁具阻力的影响规律。在此基础上,以常发CF700轮式拖拉机为研究对象,构建轮式拖拉机/农具系统的振动模型,推导其振动微分方程组,获得道路运输、农田运输及犁耕作业3种工况下拖拉机系统的振动特性。[结果]与试验结果相比,仿真加速度接近于试验数据,验证了所建立振动模型的正确性。仿真结果表明:道路运输、农田运输及犁耕作业3种工况下拖拉机系统的固有频率基本保持不变,前桥、驾驶室、座椅及犁具的垂向振动固有频率分别为2.55、2.63、2.31及2.31 Hz;与道路运输工况下振动响应相比,农田运输和犁耕作业工况下拖拉机各部位垂向振动加速度显著降低。随着犁具耕作速度和深度的不断增加,拖拉机系统各部位的振动加速度也显著增大;当耕深或耕速一定时,前桥的垂向振动加速度最大。[结论]研究结果为拖拉机/农具系统的悬架结构设计提供参考。 展开更多

关键词 拖拉机 犁具 土壤 有限元 振动加速度

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封闭弹性长方体与柱状体连接结构的辐射声场分析 被引量：1

10

作者 姚昊萍 张建润 +2 位作者 陈南 孙庆鸿 周长峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期125-130,共6页

建立了以机械方式连接的封闭弹性长方体与弹性圆柱体的外辐射声场模型。通过在弹性板和壳的四周以及两弹性结构连接点之间施加假想的弹簧系统模拟不同的边界条件和连接条件,利用汉密尔顿函数和瑞利-李兹方法,推导出了腔体外辐射声场的... 建立了以机械方式连接的封闭弹性长方体与弹性圆柱体的外辐射声场模型。通过在弹性板和壳的四周以及两弹性结构连接点之间施加假想的弹簧系统模拟不同的边界条件和连接条件,利用汉密尔顿函数和瑞利-李兹方法,推导出了腔体外辐射声场的解析解。该模型充分考虑了弹性结构之间的振动耦合以及弹性结构与腔体内声场之间的耦合。通过算例表明,弹性结构的辐射声场主要由其中的直接受力件的辐射声场所决定;弹性结构连接点处线弹簧的刚度变化对辐射声场的影响较旋转弹簧大。同时,运用有限元法计算两个腔体内的声模态和弹性结构的振动模态,及其耦合系数,结合边界元法计算出腔体外的声压响应,并将此数值仿真结果与前面导出的解析结果进行比较,验证理论推导的正确性。 展开更多

关键词 辐射声场 弹性支承 封闭声腔 耦合 连接

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任意边界条件的弹性长方体封闭腔辐射声场分析

11

作者 姚昊萍 张建润 +1 位作者 陈南 孙庆鸿 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S2期342-344,349,共4页

在弹性板边界施加假想的弹簧系统模拟板的不同边界条件,利用汉密尔顿函数和瑞利—李兹方法,建立了由1块四边弹性支承的弹性板及5块刚性板构成的封闭矩形腔外的辐射声场模型,推导了腔体外辐射声场的解析解。该模型考虑了任意边界条件下... 在弹性板边界施加假想的弹簧系统模拟板的不同边界条件,利用汉密尔顿函数和瑞利—李兹方法,建立了由1块四边弹性支承的弹性板及5块刚性板构成的封闭矩形腔外的辐射声场模型,推导了腔体外辐射声场的解析解。该模型考虑了任意边界条件下的弹性板与腔体内声场之间的耦合。将仿真计算结果与实验结果进行比较,验证了理论推导的正确性。算例表明:低频段时支承板的线弹簧的刚度变化对辐射声场的影响较旋转弹簧的大。 展开更多

关键词 辐射声场 弹性支承 矩形封闭声腔 耦合

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割草机电机隔振垫的优化设计 被引量：1

12

作者 姚昊萍 张建润 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2010年第3期156-159,共4页

对一款家用割草机的动态及噪声特性进行了测试分析,并利用有限元法和边界元法建立割草机的结构振动和声学模型。针对电机的不平衡引起的割草机机壳振动的辐射噪声这一主要噪声源,采用隔振垫隔离电机振动的方法,提出以隔振垫的刚度和阻... 对一款家用割草机的动态及噪声特性进行了测试分析,并利用有限元法和边界元法建立割草机的结构振动和声学模型。针对电机的不平衡引起的割草机机壳振动的辐射噪声这一主要噪声源,采用隔振垫隔离电机振动的方法,提出以隔振垫的刚度和阻尼为优化设计变量,机壳各点平均法向位移响应为目标函数,对隔振垫进行优化。对优化后的结果进行噪声分析,噪声明显下降。 展开更多

关键词 振动与波 隔振垫 参数优化 噪声 有限元分析

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两封闭弹性柱状体连接结构的辐射声场分析

13

作者 姚昊萍 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期798-803,共6页

利用汉密尔顿函数和瑞利-李兹方法,建立了不同边界条件下两封闭弹性圆柱腔体连接结构的外辐射声场模型。通过在两弹性柱状结构的端板连接点处施加假想的弹簧模拟了不同的连接条件,推导出了连接结构外辐射声场的解析解。该模型充分考虑... 利用汉密尔顿函数和瑞利-李兹方法,建立了不同边界条件下两封闭弹性圆柱腔体连接结构的外辐射声场模型。通过在两弹性柱状结构的端板连接点处施加假想的弹簧模拟了不同的连接条件,推导出了连接结构外辐射声场的解析解。该模型充分考虑了柱状体内部结构之间的振动耦合、弹性柱状体结构与腔体内声场之间的耦合以及由连接点引入的两柱状结构之间的振动耦合。通过算例表明,弹性结构的辐射声场主要由其中的直接受力结构的辐射声场所决定;两弹性柱状结构连接点处旋转弹簧的刚度变化对整个结构辐射声场的影响较线弹簧小。研究结果为工程中连接结构辐射噪声的分析和控制提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 辐射声场 弹性支承 封闭声腔 耦合 连接

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带小孔的弹性长方腔体外辐射声场分析

14

作者 姚昊萍 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2011年第9期1579-1582,1587,共5页

建立了由1块带有小孔的四边弹性支承的弹性板及5块刚性板构成的不完全封闭的长方腔体外辐射声场模型。小孔处当作空气活塞来处理,整个结构的外辐射声场是由弹性板的振动和小孔处的空气活塞的运动共同作用引起的。通过算例分析了小孔的... 建立了由1块带有小孔的四边弹性支承的弹性板及5块刚性板构成的不完全封闭的长方腔体外辐射声场模型。小孔处当作空气活塞来处理,整个结构的外辐射声场是由弹性板的振动和小孔处的空气活塞的运动共同作用引起的。通过算例分析了小孔的尺寸变化对结构外辐射声场特性的影响。研究结果表明:在外力激励下,随着孔径的不断变化,弹性结构的外辐射声场的声压响应曲线在整个讨论的频率范围内变化不大,且外辐射声场主要由弹性板振动决定。 展开更多

关键词 辐射声场 弹性长方腔体 耦合 数值仿真

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考虑弹性隔板边界条件的柱形封闭腔结构-声耦合分析

15

作者 姚昊萍 张静 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期205-208,共4页

通过在柱形腔体内的弹性隔板四周施加假想的弹簧系统,建立了考虑弹性隔板边界条件的圆柱形腔体内的声场模型。该模型利用汉密尔顿函数和声模态理论,充分考虑弹性隔板与两个柱形腔体内声场之间的耦合以及弹性板的边界条件对腔体内声场的... 通过在柱形腔体内的弹性隔板四周施加假想的弹簧系统,建立了考虑弹性隔板边界条件的圆柱形腔体内的声场模型。该模型利用汉密尔顿函数和声模态理论,充分考虑弹性隔板与两个柱形腔体内声场之间的耦合以及弹性板的边界条件对腔体内声场的影响。通过算例分析表明在所研究的低频段,支承弹性板的旋转弹簧刚度对腔体内声场与弹性板之间振动耦合的影响弱于线弹簧刚度,由腔体1的内声场引起的弹性隔板的振动速度受线弹簧刚度的影响要甚于旋转弹簧刚度;腔体2内的平均声压随支承弹性隔板的线弹簧刚度的增大而增加,而旋转弹簧刚度的变化对声压的影响较小。该项研究为工程中柱形腔体内设置有弹性板的结构噪声分析和控制提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 柱形腔体 耦合 弹性支承

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两封闭弹性长方体连接结构的声辐射建模与分析

16

作者 姚昊萍 张建润 +1 位作者 陈南 孙庆鸿 《中国工程科学》 2007年第3期41-46,共6页

利用汉密尔顿函数和瑞利-李兹方法,建立了分别由1块四边弹性支承的弹性板及5块刚性板构成的两连接封闭矩形腔外的辐射声场模型,推导了腔体外辐射声场的解析解。模型在两个弹性长方体结构的连接处施加假想的弹簧系统模拟不同连接条件,同... 利用汉密尔顿函数和瑞利-李兹方法,建立了分别由1块四边弹性支承的弹性板及5块刚性板构成的两连接封闭矩形腔外的辐射声场模型,推导了腔体外辐射声场的解析解。模型在两个弹性长方体结构的连接处施加假想的弹簧系统模拟不同连接条件,同时考虑了两弹性结构连接点之间以及弹性板与腔体内声场之间的耦合。通过算例表明,间接力通过连接结构对弹性板辐射声场的影响明显小于弹性板在同样直接力作用下的辐射声场;弹性结构连接点处线弹簧的刚度变化对辐射声场的影响较旋转弹簧大。 展开更多

关键词 辐射声场 连接 矩形封闭声腔 耦合

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