焦伟轩[1](2021)在《浅水区喷水推进泵装置启航阶段进水口水下吸入涡流动机理及控制研究》文中研究指明当前,喷水推进技术在现代两栖远征战车、大中型海军登陆舰艇以及民用游艇等舰船上广泛应用。这类喷水推进船往往需要在浅水航道或浅水区内航行,由于船舶所处水域水深浅,喷水推进泵装置进水口距离河床距离较近,此时若船舶处于启航状态,在喷水推进泵装置启动时进水口下方极易形成水下吸入涡。因此为拓宽喷水推进泵装置在浅水区水力稳定运行范围,保证喷水推进装置的安全可靠运行,对浅水区喷水推进泵装置启航状态下进水口水下吸入涡流动机理和防治措施研究显得十分必要。在此背景下,本文以模型实验为主要研究手段,设计建立了喷水推进泵装置进水口水力性能与推力测试系统,同时实现了对喷水推进泵装置进水口水下吸入涡的可视化和定量化研究以及对推力的直接测量,结合数值模拟,分别对吸入涡流动特性、瞬时推力脉动特性以及吸入涡防治措施等方面展开研究。获得主要研究成果如下:(1)采用数值模拟方法对进水口水下吸入涡影响因素进行研究,探明了几何参数和流动参数对吸入涡的影响规律,船底净空隙是影响进水口水下吸入涡形成的关键因素,进水口吸入流量的增大会促进吸入涡的发展。船底净空隙越小,进水口吸入流量越大,吸入涡越容易产生。(2)采用高速摄像技术对进水口水下吸入涡进行捕捉分析,揭示了吸入涡的典型形态特征,阐明了吸入涡形成的必要条件及其演化过程。在船底净空隙不变前提下,研究了不同水深吃水比和不同转速工况下吸入涡的形态和演化规律。实验结果表明:进水口水下吸入涡为进水口下方立轴漩涡,空间运动主要为展向运动,其形态不受水深吃水比和转速工况影响,外形类似龙卷风状,呈现出上粗下细的形态,基本沿涡中心轴对称;采用拓扑分析法对吸入涡形成规律和条件分析发现,河床底部存在逆压梯度、河床与进水口之间存在上升水流以及周围环境流体有旋是进水口水下吸入涡形成的三大条件;典型进水口水下吸入涡基本在固定位置发生、发展和湮灭,其演化过程可分为前兆、初生、发展、削弱以及消失五大阶段;基于数理统计方法对进水口水下吸入涡发生规律进行总结发现,随着水深吃水比的增大,吸入涡演化历时明显延长,而随着转速的增大,吸入涡演化历时缩短,但发生频率明显增大。(3)采用测力传感器对喷水推进泵装置瞬时推力进行直接测量,理论分析了喷水推进泵装置产生的推力具有周期性脉动特性,实验验证并获得了喷水推进泵装置周期性脉动的时频特性,探明了转速工况的改变对瞬时推力脉动特性的影响规律。实验结果表明:由于高速旋转叶轮与静止导叶之间存在强烈的动静干涉作用,导致导叶出口速度存在周期性脉动,因此喷水推进泵装置瞬时推力具有周期性脉动;经快速傅里叶变换结果表明瞬时推力脉动主频为3倍转频,次主频为1倍转频,低频脉动占主导地位,频率大于250Hz后,推力脉动幅值明显减弱,并趋近于零;经小波变换后结果发现,小波变换时频分布图可有效反应瞬时推力在时间和频率尺度下的全局信息,高能量区主要集中在150Hz以下的低频区,在(80~300)Hz频率区域内存在由转频等低频信号调制作用引发显着的明暗交替纹理现象;不同转速工况下瞬时推力脉动主频均为3倍转频,次主频均为1倍转频。(4)基于V3V三维流速场测试技术,分别对有无可见涡时段吸入涡发生区域三维流速场进行测量分析,重点分析了吸入涡发生时五个关键阶段涡量场随时间变化规律。实验结果表明:流线和涡量并不能单独作为漩涡是否存在的判据,基于V3V实验、流速场和涡量场综合对比分析可作为吸入涡发生与否的判别依据,并能有效获得吸入涡发生位置和相关流动特性等关键信息;通过对吸入涡不同演化阶段涡量变化分析发现,随着时间演化,吸入涡涡量先增大后减小,在发展阶段达到最大;吸入涡内圆周速度沿半径方向先增大后减小,属于强迫涡和自由涡组合而成的复合涡;分别采用Q准则、λ2准则以及λci准则对吸入涡结构进行识别,Q准则和λ2准则对吸入涡识别效果较好,但其对阈值依赖性强,而吸入涡漩涡能量较低,因此通过第二代涡识别方法会导致涡破碎现象发生,仅在河床处捕捉到垂直向上且连续的吸入涡涡管结构。(5)进水口水下吸入涡发生位置处压力脉动信号具有强烈的非线性特征,采用高频动态水压力传感器获得了进水口正下方河床处动态水压脉动数据,探明了吸入涡诱导的压力脉动信号的时频特性。实验结果表明:吸入涡的发生会诱导压力脉动幅值出现突降后恢复的现象,由进水口水下吸入涡诱发的特征低频频率为0.28Hz,此频率对应幅值远大于其他频率幅值,且此频率不随水深吃水比和转速工况改变而变化,说明吸入涡诱导的低频压力脉动占绝对主导地位。基于混沌时间序列分析理论揭示了吸入涡诱导的压力脉动信号的混沌特性,重构了压力脉动信号的非线性相空间,阐明了压力脉动信号的非线性特征。研究发现,无可见涡和有可见涡时段下测点的压力脉动信号均具有混沌特性,其相空间三维轨迹均呈现出奇异吸引子特征,其中吸入涡诱导的压力脉动信号的奇异吸引子结构更加复杂,压力脉动信号混沌特性更强。(6)基于数值模拟分别从控涡策略和防涡措施两方面提出进水口水下吸入涡防治策略。喷水推进船舶在浅水区域启航时,为了避免和减少吸入涡发生,应先低转速启动,再高速巡航。建议对狭水道、港口航道以及其它沿岸的浅水水域局部区域开挖梯形槽以增大喷水推进泵装置进水口与河床之间距离,喷水推进船舶在梯形槽区域进行启动,可以有效抑制吸入涡的产生。
陈旻甲[2](2021)在《混流式转轮出口流场结构与尾水管压力脉动特性的关联机理研究》文中研究说明尾水管涡带不仅是水力机组产生振动的重要因素之一,同时也被认为是严重影响水轮机工作效率的一个重要因素,因此,研究尾水管压力脉动特性与转轮之间的协联关系有着重要的价值。本文对一个高水头混流式水轮机进行了数值模拟,分别的计算了在开度6,开度10以及开度14工况下的数值计算。本文的研究内容与结论如下:(1)在模型实验中,通过安装传感器的方式来获取压力脉动时域信号,获取信号的位置由顶盖上下游、尾水管锥管段上下游以及尾水管弯肘段上下游处。对获得的时域信号进行CEEMD分解后进行分析,结果表明,尾水管内压力脉动相对幅值随导叶开度的增大整体上呈现递减的趋势。顶盖处的振幅要大于尾水管内锥管与肘管段的振幅,且在开度6条件下,振幅要明显大于开度10和开度14的工况;当为小开度流量工况时,测点的振动主频整体随着水头的增大呈现下降趋势;当开度逐渐增大时,测点的振动主频整体随着水头的增大呈现上升趋势。(2)在导叶开度变化的过程中,为了更加准确地获悉水轮机各过流部件的大小分布情况。以熵产理论为基础,分析了各流道元件能量损失的位置和大小,研究了能量损失产生机理、转轮出口速度场变化与尾水管压力脉动分布之间的关系。计算结果表明:熵产值的变化与转轮出口速度场分布、尾水管压力分布存在着显着的联系。通过分析个部件流场局部熵产率分布的变化情况,可以得出锥管与肘管处的熵产率比尾水管其他部位高,且越靠近转轮出口处的熵产率越高。(3)由数值模拟计算结果分析发现,随着导叶开度增大,转轮出口面轴面速度场的低速区面积逐渐减小,导致尾水管直锥段的涡带生成面积逐渐减小;转轮出口面的其他区域轴面速度逐渐增大,同时尾水管直锥段压力脉动逐渐也增大。在尾水管内部,直锥段的压力脉动变化比弯肘段的压力脉动变化更为剧烈,随着导叶开度的增大,转轮出口面中心处的压力数值呈现递增趋势,尾水管内部流动流速较大的区域从弯肘段逐渐向尾水管入口偏移。总结得出,转轮出口流场的低速区面积大小影响着涡带的大小,转轮出口流场其余区域的速度大小与尾水管内的压力脉动大小呈现正相关关系。
谢清馨[3](2021)在《基于地层信息计算场地卓越周期的频域方法研究》文中指出场地卓越周期即是指与地基土层发生共振作用时地震波的一个谐波分量的周期值,是场地类别划分和结构抗震设计的一个重要参数。目前确定场地卓越周期的方法主要有两大类,其一是应用观测仪器的现场测量法,其二是基于地层信息的计算法,前者对测量仪器及观测点选择均有严格要求,且易受场地条件限制,后者则存在计算精度低或计算过程过于复杂等问题。脉冲响应谱法就是基于地层信息计算方法中的一种较为精确的计算场地卓越周期方法,也存在类似的缺陷和不足。为此,本文应用传递矩阵方法对脉冲响应谱法进行了改进,提出了一种更为简单高效且对场地条件更具包容性的频域脉冲响应谱法,并基于这种方法对实现场地卓越周期的智能化提取进行了研究。本文所提出的频域脉冲响应谱方法是将弹性成层半空间一维波动问题作为场地计算模型,以脉冲波的傅里叶谱作为震源输入,依据传递矩阵法分别计算出震源每个周期成分的响应值,从而建立场地响应与震源周期的关系,根据“场地响应的极大值所对应的周期就是场地卓越周期、其最大值就是场地基本卓越周期”地震波动理论,确定场地的卓越周期参数。在此基础上,以实现无需人工干预、完全由计算机确定控制参数提取卓越周期为目标,研究了由计算机自动确定控制参数的方法,并设计了其实现流程,编制了相关MATLAB程序,据此对多个工程实例进行了计算分析,通过对比不同方法下所得计算结果验证了程序的正确性。在此项研究工作中,可以得到以下几点认识:(1)频域脉冲响应谱法在计算方法上更有优势;(2)频域脉冲响应谱法需要的控制参数更少;(3)频域脉冲响应谱法有效地消除了吉普斯效应;(4)频域脉冲响应谱法不再需要设置窗函数;(5)频域脉冲响应谱法更有利于实现智能化计算。
马轩[4](2021)在《20T型挖掘机主泵排油液压软管耦合振动特性研究》文中提出管路流固耦合一直是各国学者们十分关注的问题,在以往的研究中更多偏向于金属管路的流固耦合作用,如航空液压管路等。然而,在一些挖掘机等工程机械中大多使用软管来传递能量油液介质,特别是连接主泵排油口的液压软管会受到严重的动态激励,长期暴露在振动环境中可能会导致软管微裂或油液泄漏等一系列问题的发生。因此,对于该类管路的流固耦合振动问题同样值得关注,这不仅有利于管路稳定性和可靠性的提升,而且在保障挖掘机工作安全性方面有非常重要的意义。本文以某20T型挖掘机主泵排油液压软管为研究对象,采用数值模拟和试验测试相结合的方法确定管路的振动规律并提出减振措施,主要研究内容如下:(1)概述了工程机械液压管路系统振动的背景和意义,说明了管路流固耦合振动的危害,从振动机理和动力学模型两方面深入了解管路流固耦合国内外研究成果,并介绍了液压软管的工业应用及研究现状。(2)阐述了液压软管单一橡胶材料的超弹性本构模型和粘弹性本构模型,并对液压软管帘线-橡胶复合材料理论进行介绍,在简单直管流固耦合模型的基础上建立了考虑复合材料力学的液压软管流固耦合模型。(3)利用ACP模块对20T型挖掘机主泵排油液压软管进行复合材料铺层设计,得到管路实体模型并进行模态分析。通过搭建双向流固耦合模拟流程分析液压软管在不同工况条件下的内部流场特征及外部结构场特征。(4)在挖掘机整机上分别对无负载管路基础振动、平地模式执行动作管路振动、平地模式定置憋压管路振动进行试验测试,获得前、后主泵压力脉动和各振动测点加速度时域曲线及谐波曲线,分析管路振动能量的分布特征,并与数值模拟进行对比,验证了复合材料液压软管流固耦合模型建立的准确性。(5)建立了双联式管夹约束的复合材料液压软管双向流固耦合模拟流程,得到双联式管夹对管路动力学特性的影响,并与原始管路进行比较,以证明合理的布置管夹在抑制管路振动大小中的作用。
徐楠[5](2021)在《斜盘式轴向柱塞泵流动诱导噪声的数值模拟研究》文中研究说明随着国民经济不断飞速发展,液压系统在各个领域中应用广泛,柱塞泵因具有容积效率高、输出压力大、可变量等优点而被普遍运用于液压系统中,但由于其特有的结构和工作原理决定了柱塞泵具有较大的噪声。噪声作为液压系统的性能指标之一,就其而言,是一种不好且不需要的声音,所以对柱塞泵噪声问题的研究尤为重视。本文借助专业模拟旋转机械流场的软件Pump Linx对斜盘式轴向柱塞泵内部流动进行仿真计算,研究了在不同吸油压力和负载下的柱塞泵的流动变化规律,并将流场结果作为流动的声源项,利用声学数值计算软件Actran,建立了考虑内部流动诱导噪声与结构振动耦合的声学有限元模型,得到了不同工况下柱塞泵的声场特性,为柱塞泵降噪方面的研究提供一定的帮助。研究内容主要分以下几点:第1章:介绍了课题研究的背景及意义,概况了国内外柱塞泵噪声以及泵类流噪声的研究现状,说明了本论文的主要内容和研究方法。第2章:阐述了FMP112APS型斜盘式轴向柱塞泵的结构组成和工作原理,分析了柱塞泵的噪声来源,介绍了声学基础知识以及流动诱导噪声理论,归纳总结了现有的声学数值计算方法,提出了柱塞泵流动噪声数值计算的具体步骤。第3章:介绍了CFD的基本理论和数值模拟软件Pump Linx,并利用软件对泵内部流域进行网格划分、边界条件以及求解模型的设置。通过分析仿真结果,得到了柱塞泵在不同吸油压力和负载的工况下,内部流场的变化规律与特性,最后导出流场中的压力、速度和密度项,为声学数值计算做准备。第4章:介绍了声学计算软件Actran以及声振耦合的理论方程,建立了柱塞泵的声学计算模型,通过软件的数据接口识别、读取了CFD的计算结果,实现了流体软件和声学软件的联合仿真。在考虑声振耦合的情况下,对柱塞泵的流动噪声进行了数值计算,得出流动噪声随吸油压力和负载变化的规律,以及流动噪声的重要影响因素。第5章:总结了全文的研究内容与成果,对后续的研究工作提出展望。
朱胜[6](2021)在《基于地脉动的砂土液化判别方法的初步研究 ——以松原市为例》文中提出砂土液化是由一种地震引起的破坏性较强的地质灾害,是造成地基失稳和工程结构物破坏的主要原因之一。对场地进行液化趋势评估,进而提出抗液化措施,是减轻砂土液化灾害的有效手段。因此砂土液化判别方法研究一直是科研人员关注的问题。地脉动测试能够反映出场地的土层结构信息,是一种经济、便捷、高效的场地动力特性测试方法,被广泛应用于震害分析、建筑结构设计、场地类别划分和场地评价等工作中。以松原地区砂土液化场地为研究对象,通过现场调查、地脉动测试、理论分析等手段,揭示砂土液化对场地动力响应及其卓越频率的影响规律,验证地脉动测试技术应用于砂土液化判别的可行性,给出了砂土场地基于地脉动的液化判别方法,为砂土液化的区域判别提供了基础性的研究资料,亦可丰富防震减灾工程方法。本文取得了如下研究成果:(1)对地脉动的理论做了简单介绍,并对地脉动数据处理方法进行了探究。本文提出对地脉动数据施加反STA/LTA算法对平稳数据段进行截取,从而达到剔除脉冲信号干扰的作用,结果表明:施加反STA/LTA算法,当短时窗设定为2s,长时窗设定为20.48s,阈值设定为2.5,对地脉动数据处理能够达到剔除脉冲信号的效果。同时对每个时间窗中的地脉动信号采用单点谱比法进行处理,也对单点谱比法的中水平分量的计算方法、平滑方式和平滑度进行了探究,结果表明:水平分量计算方法采用平方根法,平滑方式选择为汉宁窗,采用0.8Hz进行平滑过滤能够达到比较好的地脉动处理效果。(2)以松原Ms5.7级地震震后的地脉动测试结果为依据,对比分析了液化场地与非液化场地的地脉动特性,探讨了利用地脉动测试法判别砂土液化的可行性。选取了26处自由场地和松花江沿线布置测线进行了地脉动数据采集,其中14处为液化喷出场地,7处场地为未液化场地,5处为液化未喷出场地。用单点谱比法对地脉动数据进行分析,对比分析液化场地与非液化场地之间的地脉动数据特性。结果表明:在地震发生之后,地脉动测试数据的单点谱比法计算出场地的易损性指数(Kg值)出现了明显的下降,且易损性指数(Kg值)小于5,而液化场地出现上升的情况。以此为依据,提出基于砂土场地的液化判别方法:松原地区一级阶地的场地进行地脉动测试,采用单点谱比法处理数据,以计算出Kg=5作为临界值,当Kg值大于5作为判断该场地是否为液化场地的依据。为砂土场地的液化判别的研究提供了新方法和新思路。(3)依托于松原市防震减灾规划项目,收集了19处场地的钻孔资料为研究基础,验证了所提出的基于地脉动数据判别砂土液化的方法。采用标准贯入法对19处场地进行砂土液化判别,判别结果中有7处场地为易液化场地。同时对19处场地进行地脉动测试,使用单点谱比法计算每一个场地的易损性指数(Kg值)进行砂土液化判别。以标准贯入法为参考,验证地脉动测试对场地砂土液化判别的准确性。结果表明:在松原地区,一级阶地的砂土液化判别的成功率为60%;而二级阶地的砂土液化判别成功率为66.7%。
王亓良[7](2021)在《基于乘员感知的汽车气动噪声品质预测与综合优化研究》文中研究指明汽车高速行驶时,风噪是影响舒适性的重要指标,而风噪仿真优化是车型开发前期的必要手段。由于风噪声传播过程复杂,以往基于车窗压力脉动仿真进行了大量的汽车风噪优化工作,而侧窗压力脉动中占主要能量贡献的水动压车窗透过效率远低于声压,导致车窗平均压力脉动难以反映车内乘员人耳风噪感受的正确变化趋势;且由于人耳构造和心理声学的影响,单纯以总声压级为指标不能反映乘员人耳的真实感受,难以应用于风噪优化。因此,本文基于风噪环境下的乘员人耳风噪感知,对车内风噪声品质预测及优化方法进行研究,具有重要意义。首先针对车内乘员人耳风噪响应预测,基于波数分解与统计能量分析搭建了准确高效的数值模拟方法;其次引入响度、尖锐度、语言清晰度等心理声学评价指标,提出反映风噪环境下乘员人耳感知的声品质客观评价方法;然后结合风洞测试与数值仿真,分析了汽车不同外形及开窗工况下的车内风噪声品质变化规律;最后从泄漏、外形、风振噪声三方面探究风噪控制方法,综合优化车内声品质。为汽车风噪开发提供了新的思路和方法,具有重要的理论意义和工程应用价值。主要内容如下:(1)针对侧窗压力脉动载荷计算,首先通过风洞静压试验验证与不同简化汽车模型流场、声场仿真对比分析,在不同风速及偏航工况下,可实现k-ε模型均能准确模拟汽车周围时均流场。其次通过气动声学风洞测试对比验证了三种湍流模型的侧窗压力脉动仿真精度,分离涡模拟(IDDES)高频压力级明显低于测试,而大涡模拟(LES)高频风噪压力级衰减较慢,更接近试验频谱趋势。选择精度较高的LES用于侧窗压力脉动计算,为车内风噪响应计算提供精准的载荷输入。(2)引入波数分解(WND)理论,结合直接噪声计算(DNC)与统计能量分析(SEA)提出了车内乘员人耳风噪响应计算方法。经过不同简化汽车模型风洞测试对比验证,该仿真方法准确预测了不同外形下车内风噪变化趋势。区别于传统方法,本方法通过波数分析等同时考虑了车窗压力脉动中声压与水动压的能量级大小与车窗透过效率,提高了仿真精度;且在声品质指标广泛关注的高频段内模态密度较高,采用SEA具有计算效率高的优势。为车型开发早期的车内风噪声品质预测提供了仿真方法基础。(3)结合人耳构造分析了乘员听觉特性,引入响度、尖锐度、语言清晰度等心理声学评价指标,提出了能够反映乘员人耳感知的车内风噪声品质客观评价方法。在不同工况下对五种简化汽车模型进行风洞测试,基于人工头分析了不同风速及偏航角度下的车内声品质变化规律,结合车窗、远场风噪分析了外形风噪特性,为车内声品质优化提供借鉴。(4)针对开窗工况,首先建立基于可压LES湍流模型的风振噪声仿真模型,分析了剪切涡脱落过程中客舱压力变化机制。其次基于自定义宽频声源函数建立客舱频率响应仿真方法,分析了开窗时客舱的亥姆霍兹共振特性。最后基于乘员人耳感知,通过风洞测试探究不同风速、车窗开度及开窗组合下的风振特性与声品质变化规律,为开窗时的声品质优化总结规律。(5)结合风洞测试与数值模拟,从泄漏噪声、外形噪声和风振噪声三方面探究车内风噪控制方法。1)针对泄漏噪声,首先基于风洞测试探究了实车风噪特性,其次基于开窗法探究了车身局部泄露的语言清晰度贡献量,并从车身和后视镜密封等方面进行了泄漏控制;2)针对外形噪声,首先提出多区域波数分析,提高了实车车内风噪仿真精度。其次通过后视镜改形和车身隔声,探究了外形噪声控制方法;3)针对风振噪声,首先提出扰流板和分离杆被动控制方法,并通过参数优化获得了最佳外形。其次提出B柱射流与反相位声源法主动控制方法,在不改变车身外形的前提下有效抑制风振噪声。最后提出基于控制逻辑结合开度调整、组合开窗及反相位声源法的主动控制方法,在不影响乘员视野和较少能量输出的条件下有效抑制侧窗风振,提升车内声品质。本文综合直接噪声计算、波数分解与统计能量分析,并引入心理声学评价指标,提出了能够反映风噪环境下车内乘员人耳感受的声品质数值计算方法。结合风洞试验与数值模拟,分析并总结了风噪形成机理与声品质变化规律,从多个风噪声源方面进行探究车内声品质优化。为汽车风噪开发提供了新的思路和方法。
李倩[8](2021)在《推进泵噪声的声纹特征分析及特征线谱提取方法研究》文中认为作为推进泵减振降噪与低噪声设计的基础前提,充分揭示推进泵辐射噪声的关键影响因素与形成机理具有重要意义。推进泵辐射噪声中线谱噪声辨识度强、对总体噪声贡献度高,可在一定程度上表征推进泵的工作状态和结构信息,是推进泵辐射噪声研究中所关注的重点。而在推进泵中,由于导叶、叶轮及其他构件间的相互影响,其线谱噪声产生机理更为复杂;并且在某些环境下,噪声信噪比低也致使线谱噪声的识别提取相对困难,给推进泵噪声机理分析带来难度。本文以推进泵的声纹特征及噪声特征线谱提取方法为中心展开研究,以某前置导叶推进泵与某双级推进泵为对象,重点研究了低信噪比条件下推进泵噪声特征线谱的提取方法、推进泵的主要声纹特征与特征线谱噪声模型,具体内容如下:(1)基于Lab VIEW的推进泵噪声测试与分析系统开发。其中涵盖了传感器、数据采集等硬件系统实现,以及信号分析、显示等软件模块的实现。该系统支持同步对多通道传感器信号实时采集,各通道信号同时分析、显示及存储,具有操作简单、经济高效等优势。基于系统的信号分析模块,可实现对噪声的频段能量分布特点、特征频段总声压量级、频谱特征等声纹特征分析。(2)基于空泡水洞试验平台的单级推进泵和双级推进泵辐射噪声测量与声纹特征分析。首先,开展了水洞背景噪声的试验研究,在此基础上,研究不同工况下推进泵噪声的声纹特征变化规律,以及工况特征参数与噪声主要特征的关联性。结果表明,推进泵噪声能量主要集中在中低频段。噪声各特征频段的声压级均随流速增长,并且流速变化对推进泵噪声能量分布和总声压级的影响主要体现在中低频段。(3)基于推进泵噪声试验数据进行推进泵声信号模型研究。结合推进泵声信号产生的机理和声信号特征,对声信号进行了组分分析。基于推进泵声信号的循环平稳特性和各组分的特点,对匀速运转工况下的无空化声信号建立了调幅调制信号模型,为研究特征提取方法奠定基础。采用循环平稳分析方法对多信噪比的仿真信号进行了特征提取分析,结果表明,循环平稳分析方法具有较高的提取精度和抗噪性能。(4)基于循环平稳分析算法的推进泵噪声特征线谱提取研究。首先,采用二阶循环平稳统计量,对两种推进泵噪声进行了特征线谱提取,提取了轴频和叶频及其谐频等低频线谱成分。为了进一步分析噪声调制特性以及验证循环平稳分析方法的提取效果,采用CFD数值模拟获得了推进泵脉动力特征,发现循环平稳分析方法提取出的低频线谱成分可以与非定常脉动力的特征线谱相对应,说明循环平稳分析方法是实现推进泵噪声特征线谱提取的有力工具。基于特征提取结果,研究推进泵噪声内隐含的调制关系,发现推进泵声信号具有强烈的调制特征,其中轴频和动叶叶频为主要的调制频率。随着流速的增大,动叶叶频的调制贡献度也将明显增大。本文研究了推进泵噪声的声纹特征,提出了低信噪比条件下推进泵噪声特征线谱的提取方法,可用于复杂环境干扰条件下的低频声特征提取,从而为推进泵的低噪声设计和目标识别等的研究和工程应用提供支撑。
李战[9](2020)在《基于钻孔脉动的相对参考点谱比法分析土层剪切波速》文中进行了进一步梳理场地土层的剪切波速是岩土工程领域的一个重要参数,它是建筑场地类别划分、场地地震反应分析以及地基饱和砂土液化判别的重要依据,找到一种简单高效的波速测试方法成为工程领域备受关注的问题。单孔法、跨孔法可以较为准确地测得场地土层波速,因而在工程中被广泛使用,但此类方法存在着需要地表人工激振、受环境影响大等缺点。近年来,利用地脉动信息分析场地土层波速结构的方法发展迅速。本文采用自主研发的BMT-I型和BMT-II型测试设备进行了钻孔地脉动测试,作为对比,完成了同一钻孔的单孔法剪切波速测试,并对钻孔脉动数据和剪切波速的关系进行了分析,论文主要包括以下内容:(1)提出了一种地脉动数据处理方法——孔内相对参考点谱比法。结合钻孔脉动实验的理论模型和地脉动垂直向上传播的假设,推导了孔内相对参考点谱比法的基本公式。对钻孔内的测点和相邻钻孔内的参考测点地脉动反应谱的谱比进行分析,确定了两测点间土层的速度放大效应参数。与相对参考点谱比法相比,该方法采集的脉动信号受环境干扰小,且参考点的选择不受限制。(2)完成了烟台市莱山区孙家滩庆祥路德尚世家西东莱郡小区场地的工程实测。首先对场地进行了考察,结合钻孔地质勘察资料选择两个相邻钻孔,钻孔脉动测试使用自主研发的BMT-I型和BMT-II型钻孔脉动测试设备,将其中一个钻孔内深7m处作为参考测点,另一钻孔作为测试钻孔由孔底自下而上逐层测试,作为对比,完成了同一钻孔的单孔法剪切波速测试。(3)对测试取得的数据进行孔内相对参考点谱比法分析。得到的谱比曲线显示:在一段频率范围内曲线幅值趋于稳定。筛选谱比曲线平稳段的稳定值得到各层土层放大效应的参数,采用非线性数学拟合的方式与单孔法波速测试结果对比,得到了精度较高的拟合结果。将得到的速度放大值代入拟合公式进行计算得到波速,与单孔法波速对比结果显示相对误差绝大部分小于20%。
王涛[10](2020)在《跨地裂缝带高铁路基动力稳定性及长期沉降研究》文中进行了进一步梳理高速铁路是我国基础设施建设的“名片”,近年来我国高铁建设规模之大,建设速度之快,前所未有!高速铁路建设对我国“一带一路”国家战略的实施和国民经济的快速发展起到了重要的推动作用。然而,我国幅员辽阔,地质条件复杂,崩滑流、地面沉降地裂缝及岩溶等不良地质发育,已建和拟建的多条高速铁路不可避免地穿越地裂缝发育区。地裂缝带作为一种地质软弱带,跨越地裂缝带高铁路基在列车长期振动荷载作用下,可能因地裂缝带两侧地层差异沉降导致路基动力失稳破坏,威胁高铁运营安全。因此,开展跨地裂缝带高铁路基长期动力稳定性及长期沉降研究具有十分重要的现实意义和工程实用价值。本文以大西(大同至西安)客运专线跨越山西太原盆地地裂缝为工程背景,依托国家自然科学基金项目“高速铁路跨地裂缝带路基动力响应机制及长期沉降研究(41772274)”,采用野外现场测试、室内试验、理论解析和动力有限元数值模拟相结合的方法,对列车振动荷载作用下跨地裂缝带路基长期动力稳定性及沉降进行研究,研究成果可为跨地裂缝带高铁路基设计与病害防治提供科学依据。主要研究成果如下:(1)通过现场钻孔剪切波速测试和地脉动测试,对地裂缝带场地动力特性进行了研究,结果表明东观变电站地裂缝场地土体剪切波速沿深度方向突变较大,地脉动信号的频谱特征为多峰型,两种测试方法在地层结构反演方面一致性良好,地脉动测试相比于剪切波速测试得到的场地卓越周期偏大,场地类型偏于更好级别。(2)基于土体累积塑性变形室内循环三轴试验,对循环加载条件下的土体累积塑性变形特征、变形影响因素和变形描述模型进行了研究,结果表明土体累积塑性变形可分为急速增长、稳定增长和稳定段三个阶段;累积塑性变形随列车荷载动、静偏应力和含水率的增加而增加,随围压和埋深的增加而减小;Allometric1模型(?p(28)ANb)在描述土体累积塑性变形和变形影响因素时的精度和简便实用性均较为优异。(3)通过三维动力有限元数值模拟计算,研究了动应力和列车振动速度沿路基纵向和深度方向的响应特征,确定了地裂缝影响区范围和影响区范围内的动力响应放大系数。结果表明采用复合地基加固后,路堤中动应力增大,CFG桩加固范围内的地基动应力大幅减小,路堤和列车振动荷载主要影响深度范围内的地基的振动速度均减小;动应力和振动速度的地裂缝影响区范围在路堤中不变、地基中减小;动应力放大系数在路堤和地基中均减小,振动速度放大系数在路堤中不变,地基中增大。(4)基于列车振动荷载和环境激励实测法、临界动应力法和有效振速法对跨地裂缝带高铁路基动力稳定性进行了研究,结果表明列车经过地裂缝带路基时不会发生共振破坏,满足跨地裂缝带路基动力稳定性要求的路基土体最小处理深度为:地裂缝影响区内:H0≥6.1m(距离路基顶面),处理范围为上盘距离地裂缝0L=15m,下盘距离地裂缝0L=10m。(地裂缝90°正交于路基);地裂缝影响区外:H1≥5.5m(距离路基顶面)。(5)通过多因素耦合作用土体累积塑性变形试验,建立了考虑多因素耦合作用的长期沉降预测模型,研究了跨地裂缝带高铁路基长期沉降的时间发展特性和空间分布特性,结果表明路基沉降在线路运营初期发展较快,地裂缝沉降影响区范围为上盘小于下盘,采用复合地基加固后,上、下盘路基总沉降量和地裂缝影响区内的差异沉降量均减小,地裂缝沉降影响区范围也减小。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 喷水推进技术发展现状 |
| 1.2.2 喷水推进泵装置及其系统研究 |
| 1.2.3 浅水区船舶航行特性研究 |
| 1.2.4 进口吸入涡发生机理及消涡研究 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 喷水推进的基础理论、数值模拟与实验验证 |
| 2.1 喷水推进基本理论 |
| 2.1.1 理想喷水推进器和实际喷水推进器 |
| 2.1.2 喷水推进系统平衡方程 |
| 2.2 数值模拟方法 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 离散方法 |
| 2.2.3 数值模拟方法 |
| 2.2.4 湍流模型 |
| 2.2.5 网格剖分方法 |
| 2.3 参数引入 |
| 2.3.1 喷水推进系统特征参数 |
| 2.3.2 喷水推进系统几何参数 |
| 2.3.3 喷水推进泵工作参数 |
| 2.4 带船体的喷水推进装置数值计算方法 |
| 2.4.1 喷水推进泵装置计算模型及区域 |
| 2.4.2 网格剖分 |
| 2.4.3 湍流模型 |
| 2.4.4 边界条件 |
| 2.5 实验验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 进水口水下吸入涡影响因素 |
| 3.1 计算参数 |
| 3.2 进水口水下吸入涡影响因素 |
| 3.2.1 船底净空隙 |
| 3.2.2 进水口吸入流量 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 进水口水下吸入涡可视化实验及推力测试 |
| 4.1 喷水推进泵装置进水口水力性能与推力测试系统 |
| 4.1.1 测试系统设计及组成 |
| 4.1.2 核心测试系统组成 |
| 4.1.3 测试系统受力分析 |
| 4.1.4 测试方法与工况调节 |
| 4.2 进水口水下吸入涡可视化实验 |
| 4.2.1 拍摄仪器 |
| 4.2.2 可视化实验方法 |
| 4.2.3 可视化实验工况设计 |
| 4.3 进水口水下吸入涡流动及演化规律 |
| 4.3.1 进水口水下吸入涡形态及演化过程影响因素 |
| 4.3.2 进水口水下吸入涡形成条件 |
| 4.3.3 进水口水下吸入涡典型形态 |
| 4.3.4 进水口水下吸入涡演化过程 |
| 4.3.5 进水口水下吸入涡数理统计 |
| 4.4 瞬时推力测试实验 |
| 4.4.1 采集仪器 |
| 4.4.2 测点布置及推力采集方法 |
| 4.4.3 不同转速工况下平均推力变化 |
| 4.4.4 瞬时推力测试实验误差 |
| 4.5 喷水推进泵装置瞬时推力脉动特性 |
| 4.5.1 喷水推进泵装置推力脉动成因 |
| 4.5.2 喷水推进泵装置推力脉动时域特性 |
| 4.5.3 喷水推进泵装置推力脉动频域特性 |
| 4.5.4 喷水推进泵装置推力脉动特性影响因素 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 进水口水下吸入涡三维流场特征 |
| 5.1 进水口水下吸入涡三维流场测量实验装置 |
| 5.1.1 V3V测试系统 |
| 5.1.2 V3V测试原理 |
| 5.1.3 V3V实验测量布置 |
| 5.1.4 V3V测试方法 |
| 5.2 进水口水下吸入涡发生区域三维流场标定与测量 |
| 5.2.1 系统标定 |
| 5.2.2 流场测量 |
| 5.3 进水口水下吸入涡动力学特性 |
| 5.3.1 吸入涡发生区域流动特性 |
| 5.3.2 吸入涡涡核内速度分布 |
| 5.3.3 吸入涡结构识别 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 进水口水下吸入涡诱导压力脉动特性 |
| 6.1 压力脉动实验 |
| 6.1.1 采集仪器 |
| 6.1.2 压力脉动测点布置及采集方法 |
| 6.1.3 压力脉动数据采集 |
| 6.2 无可见涡时段河床底板处压力脉动特性 |
| 6.3 有可见涡时段河床底板处压力脉动特性 |
| 6.3.1 进水口水下吸入涡诱导压力脉动时域特性 |
| 6.3.2 进水口水下吸入涡诱导压力脉动频域特性 |
| 6.4 进水口水下吸入涡诱导压力脉动特性影响因素 |
| 6.4.1 水深吃水比 |
| 6.4.2 转速 |
| 6.5 进水口水下吸入涡诱导压力脉动混沌动力学特性 |
| 6.5.1 相空间重构 |
| 6.5.2 Lyapunov指数 |
| 6.5.3 饱和关联维数 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 进水口水下吸入涡控制策略和消涡措施 |
| 7.1 进水口水下吸入涡控制策略 |
| 7.1.1 进水口水下速度场特性 |
| 7.1.2 进水口水下压力场特性 |
| 7.1.3 进水口水下涡量场特性 |
| 7.2 进水口水下吸入涡消涡措施 |
| 7.2.1 消涡方案及几何尺寸 |
| 7.2.2 消涡效果分析 |
| 7.3 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究历史与进展 |
| 1.2.1 理论分析进展 |
| 1.2.2 试验与数值分析研究现状 |
| 1.2.3 尾水管压力脉动的改善措施 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 2.数值模拟方法与计算模型 |
| 2.1 流体基本控制方程 |
| 2.2 数值模拟方法与湍流模型 |
| 2.2.1 数值模拟方法 |
| 2.2.2 湍流模型 |
| 2.3 计算模型 |
| 2.3.1 混流式水轮机计算模型 |
| 2.3.2 网格划分 |
| 2.3.3 边界条件设置 |
| 2.3.4 计算结果分析方法 |
| 3.模型试验分析 |
| 3.1 模型试验台简介 |
| 3.2 基本设置和工况选择 |
| 3.2.1 测点布置 |
| 3.2.2 测试工况 |
| 3.3 压力脉动信号分解方法 |
| 3.3.1 信号分解方法 |
| 3.3.2 压力脉动测量与分析 |
| 3.3.3 样本熵简介 |
| 3.4 相对压力脉动幅值特性分析 |
| 3.4.1 开度6下相对压力脉动特性分析 |
| 3.4.2 开度10下相对压力脉动特性分析 |
| 3.4.3 开度14下相对压力脉动特性分析 |
| 3.5 尾水管内压力脉动频域分析 |
| 3.5.1 开度6下频域特性分析 |
| 3.5.2 开度10下频域特性分析 |
| 3.5.3 开度14下频域特性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4.过流部件的熵产分析 |
| 4.1 熵产理论介绍 |
| 4.2 流场各部件的熵产分析 |
| 4.2.1 导叶分析 |
| 4.2.2 转轮分析 |
| 4.2.3 尾水管分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5.转轮内部流场结构与尾水管压力脉动的相关机理 |
| 5.1 数值计算结果与试验结果比较分析 |
| 5.1.1 效率对比 |
| 5.1.2 尾水管压力脉动结果特性分析 |
| 5.2 转轮内部流动分析 |
| 5.3 转轮叶片的压力分布分析 |
| 5.4 转轮出口面数值模拟分析 |
| 5.4.1 速度场分析 |
| 5.4.2 压力分布规律分析 |
| 5.5 转轮内部流场与尾水管内压力脉动的相关机理 |
| 5.5.1 不同开度下尾水管内流线分布 |
| 5.5.2 尾水管内监测点与压力脉动分布 |
| 5.5.3 尾水管内部涡带演化特性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 场地卓越周期的定义 |
| 1.2.2 确定场地卓越周期的方法 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究方案与技术路线 |
| 2 基于地层信息计算卓越周期的解析方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 场地卓越周期的理论解法 |
| 2.3 脉冲响应谱法 |
| 2.3.1 概述 |
| 2.3.2 场地脉冲响应计算 |
| 2.3.3 脉冲响应衰减处理 |
| 2.3.4 傅里叶变换 |
| 2.3.5 卓越周期的提取 |
| 2.4 脉冲响应谱法的主要影响因素 |
| 2.4.1 地震波持时 |
| 2.4.2 时窗函数 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 脉冲响应谱法的频率域实现 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 频域脉冲响应谱法 |
| 3.2.1 基本方法原理 |
| 3.2.2 传递矩阵法的计算步骤 |
| 3.2.3 传递矩阵法的应用 |
| 3.3 频域脉冲响应谱法的优点 |
| 3.3.1 计算理论简单 |
| 3.3.2 易于实现智能化计算 |
| 3.4 频域脉冲响应谱法和脉冲响应谱法的比较 |
| 3.5 频域脉冲响应谱法在工程上的适用性验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于频域法实现场地卓越周期的智能化提取 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 选定控制参数 |
| 4.3 频域法的智能化计算 |
| 4.3.1 控制参数的应用 |
| 4.3.2 频域智能化法的计算步骤 |
| 4.3.3 频域法的智能化计算流程 |
| 4.4 频域智能化法的应用 |
| 4.5 频域法实现智能化计算的适用性验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录一 |
| 附录二 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 管路流固耦合作用形式及计算方法 |
| 1.2.1 管路流固耦合作用形式 |
| 1.2.2 管路流固耦合计算方法 |
| 1.3 管路流固耦合振动研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 液压软管的应用及研究现状 |
| 1.4.1 液压软管的工业应用 |
| 1.4.2 液压软管的研究现状 |
| 1.5 课题主要研究内容 |
| 第2章 液压软管流固耦合动力学模型 |
| 2.1 液压软管单一橡胶材料理论 |
| 2.1.1 超弹性本构模型 |
| 2.1.2 粘弹性本构模型 |
| 2.2 液压软管帘线-橡胶复合材料理论 |
| 2.2.1 帘线-橡胶复合材料简介 |
| 2.2.2 帘线-橡胶复合材料模型 |
| 2.3 液压软管流固耦合振动方程 |
| 2.3.1 简单直管流固耦合振动方程建立 |
| 2.3.2 液压软管流固耦合振动方程建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 液压软管双向流固耦合数值模拟 |
| 3.1 ANSYS Workbench分析模块概述 |
| 3.1.1 流固耦合模块 |
| 3.1.2 复合材料模块 |
| 3.2 液压软管有限元模型建立 |
| 3.2.1 三维模型及铺层设计 |
| 3.2.2 流程建立及网格划分 |
| 3.2.3 求解设置及工况选择 |
| 3.3 数值模拟结果分析 |
| 3.3.1 模态分析 |
| 3.3.2 双向流固耦合动力学分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 液压软管振动响应测试 |
| 4.1 试验对象及测点布置 |
| 4.1.1 试验对象 |
| 4.1.2 测点布置 |
| 4.2 试验设备及测试流程 |
| 4.2.1 试验设备 |
| 4.2.2 测试流程 |
| 4.3 数据采集及结果分析 |
| 4.3.1 管路激励源脉动流体压力测试分析 |
| 4.3.2 整机无负载管路基础振动测试分析 |
| 4.3.3 整机平地模式执行动作管路振动测试分析 |
| 4.3.4 整机平地模式定置憋压管路振动测试分析 |
| 4.4 试验测试与数值模拟对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 双联式管夹对液压软管动力学特性的影响 |
| 5.1 双联式管夹约束的液压软管有限元模型建立 |
| 5.1.1 模型建立及材料属性 |
| 5.1.2 等效简化及网格划分 |
| 5.1.3 接触设置及载荷设置 |
| 5.2 数值模拟结果分析 |
| 5.2.1 模态分析 |
| 5.2.2 双向流固耦合动力学分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 1.总结 |
| 2.展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读硕士期间参与科研项目 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 柱塞泵噪声的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 泵类流噪声的国内外研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 斜盘式轴向柱塞泵流体噪声理论基础 |
| 2.1 斜盘式轴向柱塞泵组成结构及工作原理 |
| 2.1.1 FMP112APS型柱塞泵组成结构 |
| 2.1.2 FMP112APS型柱塞泵工作原理 |
| 2.2 斜盘式轴向柱塞泵噪声来源分析 |
| 2.2.1 声学概述 |
| 2.2.2 轴向柱塞泵噪声产生机理 |
| 2.2.3 柱塞泵流体噪声特征频率 |
| 2.3 流动诱导噪声理论 |
| 2.3.1 流动诱导噪声声源分析 |
| 2.3.2 流动诱导噪声声学方程 |
| 2.4 声学数值计算方法 |
| 2.4.1 数值模拟方法介绍 |
| 2.4.2 斜盘式轴向柱塞泵流动噪声数值模拟方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 斜盘式轴向柱塞泵流动特性数值模拟与分析 |
| 3.1 CFD基本理论 |
| 3.1.1 柱塞泵内部流动控制方程 |
| 3.1.2 柱塞泵内部流动湍流模型 |
| 3.2 柱塞泵CFD仿真模型 |
| 3.2.1 PumpLinx软件简介 |
| 3.2.2 流体域的几何模型 |
| 3.2.3 流体域的网格划分 |
| 3.3 柱塞泵CFD数值模拟 |
| 3.3.1 交互面处理与边界条件 |
| 3.3.2 控制方程的离散与计算 |
| 3.3.3 模型网格无关性的验证 |
| 3.4 柱塞泵流场数值模拟结果分析 |
| 3.4.1 数值模拟的收敛判定 |
| 3.4.2 不同吸油压力下柱塞泵流场特性分析 |
| 3.4.3 不同负载下柱塞泵流场特性分析 |
| 3.4.4 柱塞泵内部流动特性可视化分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 斜盘式轴向柱塞泵流动噪声数值计算与分析 |
| 4.1 CAA软件与仿真计算 |
| 4.1.1 CAA软件简介 |
| 4.1.2 声振耦合计算流程 |
| 4.1.3 声振耦合理论方程 |
| 4.2 柱塞泵CAA仿真模型与数值计算 |
| 4.2.1 声学模型的建立 |
| 4.2.2 声学网格的划分 |
| 4.2.3 声类比技术选用 |
| 4.2.4 CFD计算结果的输出 |
| 4.2.5 边界条件与声学组件的设置 |
| 4.3 柱塞泵噪声测量试验 |
| 4.3.1 试验台的设计与试验仪器 |
| 4.3.2 传感器的布置与试验方法 |
| 4.3.3 噪声试验结果处理与分析 |
| 4.4 柱塞泵声场数值计算结果 |
| 4.4.1 不同边界条件计算结果与试验对比分析 |
| 4.4.2 柱塞泵内部声学特性分析 |
| 4.4.3 柱塞泵外部声学特性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 附录B 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 液化判别方法研究综述 |
| 1.3 地脉动研究综述 |
| 1.4 本文章节安排 |
| 第二章 地脉动的理论及数据分析方法 |
| 2.1 地脉动简介 |
| 2.2 地脉动的基本性质 |
| 2.3 地脉动工程应用 |
| 2.4 地脉动数据采集 |
| 2.5 地脉动数据分析方法 |
| 2.6 地脉动有效信号自动识别算法 |
| 2.7 单点谱比法 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 基于地脉动测试的砂土液化判别方法初步探究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 地脉动测试背景 |
| 3.3 不同测点地脉动数据特性 |
| 3.4 不同时间序地脉动数据特性 |
| 3.5 松花江测线地脉动数据特性 |
| 3.6 基于地脉动测试的砂土液化判别方法 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于钻孔资料地脉动测试砂土液化判别方法的验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钻孔资料 |
| 4.3 地脉动数据测试分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要工作与结论 |
| 5.2 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与选题意义 |
| 1.2 汽车风噪声品质概述 |
| 1.2.1 车内风噪声源分类 |
| 1.2.2 声品质介绍 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 风噪数值模拟研究 |
| 1.3.2 风噪试验研究 |
| 1.3.3 汽车声品质研究 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 1.4.1 当前研究不足 |
| 1.4.2 本文研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 汽车侧窗压力脉动载荷计算 |
| 2.1 汽车空气动力学仿真方法 |
| 2.1.1 流体控制方程 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.1.3 壁面处理 |
| 2.2 数值计算模型搭建 |
| 2.2.1 模型几何与网格 |
| 2.2.2 边界条件与求解设置 |
| 2.2.3 压力数据采集 |
| 2.3 验证性风洞测试 |
| 2.3.1 静压系数测试 |
| 2.3.2 压力脉动测试 |
| 2.4 湍流模型精度对比验证 |
| 2.4.1 稳态仿真结果分析 |
| 2.4.2 瞬态仿真结果分析 |
| 2.5 本章小节 |
| 第3章 车内乘员人耳风噪声压级响应计算 |
| 3.1 声学响应计算理论 |
| 3.1.1 声类比 |
| 3.1.2 波数分解 |
| 3.1.3 统计能量分析 |
| 3.2 人耳噪声响应计算模型搭建 |
| 3.2.1 压力载荷分解 |
| 3.2.2 声源载荷模型 |
| 3.2.3 吸隔声参数获取 |
| 3.3 人耳噪声响应计算对比验证 |
| 3.3.1 与传统方法对比 |
| 3.3.2 不同模型对比验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于乘员感知的风噪声品质分析 |
| 4.1 风噪乘员感知评价 |
| 4.1.1 声学基本参量 |
| 4.1.2 人耳听觉特性 |
| 4.1.3 乘员感知评价 |
| 4.2 人工头风噪响应测试 |
| 4.2.1 人耳噪声路径分析 |
| 4.2.2 人耳噪声采集 |
| 4.2.3 测试工况与分析目的 |
| 4.3 人耳声品质特性分析 |
| 4.3.1 模型1~5 对比分析 |
| 4.3.2 偏航-10°~+10°对比分析 |
| 4.3.3 风速120~140 km/h对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 开窗工况下车内风噪声品质特性分析 |
| 5.1 车窗风振仿真模型搭建 |
| 5.1.1 模型几何与网格 |
| 5.1.2 边界条件与求解器 |
| 5.1.3 湍流模型对比验证 |
| 5.2 客舱频率响应仿真模型搭建 |
| 5.2.1 几何与边界条件 |
| 5.2.2 声源信号函数定义 |
| 5.3 车窗风振机理分析 |
| 5.3.1 剪切涡脱落的压力变化 |
| 5.3.2 客舱赫姆霍兹共振特性 |
| 5.4 人耳风振噪声响应测试 |
| 5.4.1 测试对象与信号采集 |
| 5.4.2 评价参考点 |
| 5.4.3 风振噪声评价方法 |
| 5.5 风振特性与开窗时的声品质分析 |
| 5.5.1 不同车速下分析 |
| 5.5.2 不同开度下分析 |
| 5.5.3 不同开窗组合分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 基于乘员感知的车内风噪声品质综合优化 |
| 6.1 基于泄漏控制的声品质优化 |
| 6.1.1 人耳泄漏噪声响应测试 |
| 6.1.2 声品质特性分析 |
| 6.1.3 局部贡献量分析 |
| 6.1.4 泄漏噪声品质优化 |
| 6.2 基于外形优化的声品质优化 |
| 6.2.1 车窗压力脉动载荷计算 |
| 6.2.2 人耳噪声响应计算 |
| 6.2.3 局部贡献量分析 |
| 6.2.4 外形噪声品质优化 |
| 6.3 基于风振控制的声品质优化 |
| 6.3.1 侧窗风振被动控制 |
| 6.3.2 侧窗风振主动控制 |
| 6.3.3 基于控制逻辑的声品质优化 |
| 6.4 本章小节 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 噪声测试与分析技术研究现状 |
| 1.2.2 推进泵噪声研究现状 |
| 1.2.3 循环平稳信号分析手段 |
| 1.3 研究目标和内容 |
| 2 推进泵噪声测试与分析系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统总体概述 |
| 2.2.1 推进泵试验台简介 |
| 2.2.2 测试基本参数和数据处理 |
| 2.2.3 测试系统基本方案 |
| 2.3 测试系统硬件模块 |
| 2.4 测试系统软件模块 |
| 2.4.1 数据采集模块 |
| 2.4.2 信号分析模块 |
| 2.4.3 数据管理模块 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 推进泵噪声的声纹特征分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 水洞背景噪声的试验研究 |
| 3.3 单级推进泵声纹特征的试验研究 |
| 3.3.1 单级推进泵试验模型 |
| 3.3.2 单级推进泵噪声特性分析 |
| 3.4 双级推进泵噪声特性的试验研究 |
| 3.4.1 双级推进泵试验模型 |
| 3.4.2 双级推进泵噪声特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 推进泵声信号模型研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 推进泵声信号分量分析 |
| 4.2.1 确定性信号分量 |
| 4.2.2 调制信号分量 |
| 4.2.3 环境干扰信号分量 |
| 4.3 循环平稳统计量 |
| 4.3.1 一阶循环平稳统计量 |
| 4.3.2 二阶循环平稳统计量 |
| 4.4 推进泵声信号的建模与仿真分析 |
| 4.4.1 推进泵声信号的调幅调制模型 |
| 4.4.2 仿真信号研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 推进泵噪声的特征线谱提取和分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 单级推进泵的特征线谱提取和分析 |
| 5.2.1 数值模拟及计算方法 |
| 5.2.2 非定常脉动力仿真结果与分析 |
| 5.2.3 试验噪声的特征线谱提取与分析 |
| 5.3 双级推进泵的特征线谱提取和分析 |
| 5.3.1 数值模拟及计算方法 |
| 5.3.2 非定常脉动力仿真结果与分析 |
| 5.3.3 试验噪声的特征线谱提取与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外地脉动研究现状 |
| 1.2.2 国内地脉动研究现状 |
| 1.2.3 钻孔脉动测试研究现状 |
| 1.3 论文的主要创新点 |
| 2 土层剪切波速测试方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 面波法 |
| 2.2.1 主动源表面波法 |
| 2.2.2 被动源面波法 |
| 2.3 钻孔法 |
| 2.3.1 地表激振单孔法 |
| 2.3.2 井下自激振单孔法 |
| 2.3.3 跨孔法 |
| 2.4 小结 |
| 3 地脉动理论基础及分析方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 地脉动的分类和成因 |
| 3.2.1 地脉动分类 |
| 3.2.2 地脉动成因 |
| 3.3 地脉动数据分析方法 |
| 3.3.1 直接傅里叶变化法 |
| 3.3.2 单点谱比法 |
| 3.3.3 相对参考点谱比法 |
| 3.4 孔内相对参考点谱比法 |
| 3.4.1 孔内相对参考点谱比法理论 |
| 3.4.2 孔内相对参考点谱比法公式 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 剪切波速的工程实测及数据分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 测试场地信息和测试设备 |
| 4.2.1 测试场地信息 |
| 4.2.2 测试设备 |
| 4.3 波速测试流程 |
| 4.3.1 仪器连接和测点布置 |
| 4.3.2 波速测试流程 |
| 4.4 波速测试结果与数据分析 |
| 4.4.1 测试结果 |
| 4.4.2 波速计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 钻孔脉动数据的工程实测及数据分析处理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 钻孔脉动工程实测 |
| 5.2.1 测试钻孔信息及参数设置 |
| 5.2.2 钻孔脉动测试方案流程 |
| 5.3 钻孔脉动测试结果 |
| 5.4 数据处理 |
| 5.4.1 时间域处理 |
| 5.4.2 频率域处理 |
| 5.4.3 频谱分析 |
| 5.4.4 谱比图像分析 |
| 5.4.5 波速拟合 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地裂缝对工程的影响及其防治研究 |
| 1.2.2 基于地脉动测试的场地动力特性研究 |
| 1.2.3 路基动力稳定研究 |
| 1.2.4 列车荷载作用下路基长期沉降研究 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 本文研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线图 |
| 第二章 大西客运专线沿线地裂缝概况 |
| 2.1 大西客运专线高速铁路简介 |
| 2.2 研究区工程地质条件 |
| 2.2.1 地形地貌 |
| 2.2.2 地层岩性 |
| 2.2.3 地质构造 |
| 2.2.4 气象水文 |
| 2.3 沿线地裂缝发育特征 |
| 2.3.1 地裂缝分布特征 |
| 2.3.2 沿线典型地裂缝的特征 |
| 2.4 大西客运专线地裂缝工程影响评价与应对措施 |
| 2.4.1 典型地裂缝工程影响评价 |
| 2.4.2 工程应对措施 |
| 第三章 地裂缝场地动力特性现场测试 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 剪切波速测试 |
| 3.2.1 仪器设备和测试步骤 |
| 3.2.2 测试原理 |
| 3.2.3 测试结果分析 |
| 3.2.4 场地类别和场地卓越周期的判定 |
| 3.3 地脉动测试 |
| 3.3.1 仪器设备简介 |
| 3.3.2 测试和分析原理 |
| 3.3.3 测试方法和过程 |
| 3.3.4 测试结果分析 |
| 3.3.5 场地地层结构地脉动频谱反演分析 |
| 3.4 基于地脉动测试的地裂缝场地卓越周期判定 |
| 3.4.1 场地卓越周期的判定原理 |
| 3.4.2 地脉动信号有效性检验 |
| 3.4.3 地裂缝场地卓越周期的判定 |
| 3.5 剪切波速测试和地脉动测试结果比较 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 地裂缝场地土累积塑性变形特性试验研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 土体累积塑性变形试验原理与流程 |
| 4.2.1 试验设备 |
| 4.2.2 试验原理 |
| 4.2.3 试验流程 |
| 4.3 试验方案的制定 |
| 4.3.1 主要试验指标 |
| 4.3.2 单因素单独作用试验方案 |
| 4.3.3 多因素耦合作用试验方案 |
| 4.4 土体累积塑性变形特性和模型 |
| 4.4.1 土体累积塑性变形的阶段性 |
| 4.4.2 土体累积塑性变形模型 |
| 4.5 土体累积塑性变形影响因素与数学模型 |
| 4.5.1 土体累积塑性变形影响因素 |
| 4.5.2 土体累积塑性变形影响因素数学模型 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 跨地裂缝高铁路基动力响应数值模拟分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 动力数值分析原理 |
| 5.2.1 计算方法 |
| 5.2.2 阻尼特性 |
| 5.2.3 边界条件 |
| 5.3 动力有限元计算模型的建立 |
| 5.3.1 模型尺寸与网格划分 |
| 5.3.2 材料本构模型和物理力学参数 |
| 5.3.3 阻尼特性与积分步长 |
| 5.3.4 边界条件 |
| 5.3.5 列车振动荷载的模拟和施加 |
| 5.4 计算结果与分析 |
| 5.4.1 计算工况与结果提取 |
| 5.4.2 动应力分布特性 |
| 5.4.3 振动速度分布特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 跨地裂缝带高铁路基动力稳定性研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 路基动力稳定性研究方法 |
| 6.2.1 列车振动荷载和环境激励实测法 |
| 6.2.2 临界动应力法 |
| 6.2.3 有效振速法 |
| 6.2.4 动剪应变法 |
| 6.3 跨地裂缝带高铁路基动力稳定性评价 |
| 6.3.1 列车振动荷载和环境激励实测法 |
| 6.3.2 临界动应力法 |
| 6.3.3 有效振速法 |
| 6.3.4 动力稳定性评价结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 列车荷载作用下跨地裂缝高铁路基长期沉降研究 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 现有长期沉降预测模型及特点 |
| 7.3 长期沉降预测模型的建立 |
| 7.3.1 基本假定和关键问题 |
| 7.3.2 模型参数ε_1 的确定 |
| 7.3.3 围压和土体静强度之间的关系 |
| 7.3.4 含水率对长期沉降影响的修正 |
| 7.3.5 模型常量的确定 |
| 7.3.6 模型的建立和特点 |
| 7.4 跨地裂缝带高铁路基长期沉降计算方法 |
| 7.4.1 计算步骤 |
| 7.4.2 主要变量的求解 |
| 7.4.3 沉降计算范围的确定 |
| 7.5 跨地裂缝带高铁路基长期沉降特征分析 |
| 7.5.1 长期沉降的时间发展特征 |
| 7.5.2 长期沉降的空间分布特征 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |