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凹凸曲面形状付加による薄板構造物の静音化最適形状の研究

添加不均匀曲线形状的薄板结构降噪最佳形状研究

基本信息

批准号：
15760147
负责人：
森川広一
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

機械製品の外骨格を成すプレス成形による薄板構造物においては,凹凸形状を付加することにより高剛性化を図り振動・騒音を低減することがよく行われる.この場合,重量増加を伴わずに低騒音化できる利点があるが,対処療法的に凹凸形状を配置しているため,静粛化のための効果的な予測技術および最適化技術が望まれている.そこで本研究では,凹凸形状付加により薄板構造物を静粛化する最適化技術を確立することを目指し,周辺固定された矩形凹凸付加平板を対象に,1次モードおよび高次モードの音響放射パワーを低減する最適な凹凸形状の推定について検討し,以下の結果を得た.1.音響パワーを目的関数とした最適化と実験検証矩形凹凸の位置と大きさを設計変数とし1次モードの音響パワーを最小とする最適化計算を行った.パンチ・ダイ機構を試作して,プレス加工により最適凹凸付加平板を試作し,実験振動モード解析および音響パワー測定を行った.単純平板の音響パワー測定結果と比較したところ,凹凸付加による固有振動数の増加に伴うモード減衰比の低下に起因して予測した低減量は確認できなかった.そのため,新たに比例粘性減衰の仮定を導入し,単純平板の実験振動モード解析結果から凹凸形状付加によるモード減衰比の変化を予測し,減衰を考慮した最適化を行った結果,1次モードの音響パワーを5.3dB低減させる最適解を得た.2.振動の節と加振点との距離を目的関数とした最適化前述の矩形凹凸付加平板の高次モードの音響パワーを低減することを目指し,平板への入力パワーを小さくするために振動モードの節と加振点の距離を目的関数として最小化する最適化を行った.矩形凹凸の位置と大きさを設計変数として,2次モードついて逐次2次計画法による最適化計算を行った結果,最適解における音響パワーは単純平板に比べて11dB小さくなり,提案した手法の有用性が示された.

The outer frame of the mechanical product is formed into a thin plate structure, and the concave and convex shapes are increased. The rigidity is increased, the vibration is reduced, and the noise is reduced. In this case, the weight increase is accompanied by the reduction of the sound, the reduction of the noise, the noise, the reduction of the noise, the reduction of the noise, the noise reduction, the reduction, the noise reduction, the noise In this study, the optimization technique for the static reduction of thin plate structures with concave and convex shape addition was established. In this study, the estimation of the optimal concave and convex shape with fixed rectangular concave and convex shape was discussed. The following results were obtained: 1. The number of acoustic objects related to the object was optimized, and the number of design objects related to the object was optimized. For the purpose of testing the mechanism, the optimal concave-convex plate is tested, and the vibration analysis and sound measurement are carried out. Comparison of measurement results of acoustic attenuation ratio of pure flat plate with increase of natural vibration number due to increase of roughness and decrease of attenuation ratio due to decrease of attenuation ratio due to prediction confirmed. The new proportional viscosity attenuation method is introduced, and the vibration analysis results of the pure plate are calculated. The attenuation ratio is predicted. The attenuation ratio is optimized. The optimal solution is obtained by reducing the noise of the first order by 5.3 dB. The optimal solution is obtained by minimizing the distance between the node and the vibration point of the vibration. The position of the rectangular concave and convex surface is designed to vary the number of times, and the two-order design method is used to optimize the calculation results. The optimal solution is 11dB smaller than that of the pure plate. The usefulness of the proposed method is demonstrated.