Page 135 - 《应用声学》2023年第2期
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第 42 卷 第 2 期 黄艳芳等: 圆环振动拍的调整实验 323
3
4 结论
2 1 (1) 解释拍的发生原理,利用振动拍的理论模
ࣨ/(mSs -2 ) 0 型阐明在两模态节点中间敲击可以得到最清晰的
拍的原因。进行实验验证在圆环上附加质量或研磨
-1
可以调整拍频这一方法的可行性。
-2
(2) 引入等效圆环理论,在轴对称圆环上添加
-3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 质量建立与非轴对称圆环具有相同振动特性的等
ᫎ/s
效模型。研究非轴对称圆环的特定模态时,以该特
图 21 有限元数据分析的拍
定模态的等效圆环模型作为基础,通过在等效圆环
Fig. 21 Beat of finite element method
上添加质量或研磨来调节该模态的反节点位置及
120
频率。
80 (3) 敲击调整后的圆环收集数据,同时进行有
ࣨ/(mSs -2 ) 40 0 限元分析。将二者的结果和理论值比较,发现实测
结果和有限元分析结果与初始设定拍的周期基本
-40
一致,验证了该调整拍方法的有效性。
-80
(4) 由于多模态对同时调整过程要复杂得多,
-120
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 该文仅考虑 n = 2 模态拍的调整,且给出金城德神
ᫎ/s
钟为实例。
图 22 实测的拍
参 考 文 献
Fig. 22 Beat of measurement
[1] Fox C. A simple theory for the analysis and correction of
frequency splitting in slightly imperfect rings[J]. Journal
ᝮै́ of Sound and Vibration, 1990, 142(2): 227–243.
[2] Flügge W. Stresses in shells[M]. Berlin: Springer–Verlag,
ҒᎶஊܸ٨ 1960.
[3] Rourke A K, Mcwilliam S, Fox C. Multi–mode trimming
ᮠ៨Ѭౢ́
of imperfect rings[J]. Journal of Sound & Vibration, 2001,
᧿᩻
ԠᏦ͜ܦ٨ 248(4): 695–724.
[4] Park H G, Kim S H, Kang Y J. Analytical method of beat
ႃᕳஊܸ٨
1 m ҫᤴᝠ tuning in a slightly asymmetric ring[J]. Journal of Me-
chanical Science and Technology, 2007, 21(8): 1226–1234.
ረү͜ܦ٨ [5] 崔承勋. 非对称圆环拍的特性研究 [J]. 实验力学, 2010, 25(5):
604–610.
图 23 实验装置 [9] Cui Chengxun. On the beat characteristics of an asym-
Fig. 23 Experimental setup [9] metric ring[J]. Journal of Experimental Mechanics, 2010,
25(5): 604–610.
5
[6] 李京颍. 拍现象的数值模拟分析 [J]. 阜阳师范学院学报 (自然
科学版), 2005, 22(3): 17–19.
ҫᤴए/(mSs -2 ) 0 Li Jingying. An analysis of the beat phenomenon[J]. Jour-
nal of Fuyang teachers College (Natural Science), 2005,
22(3): 17–19.
[7] Charnley T, Perrin R. Studies with an eccentric bell[J].
Journal of Sound and Vibration, 1978, 58(4): 517–525.
-5
0 5 10 15 20 25 [8] Haas H. Uber den einfluss eines einfachechos und die hor-
ᫎ/s samkeit von sprache[J]. Acustica, 1951, 1: 49–58.
[9] Kima S H, Lee C W, Lee J M. Beat characteristics and
图 24 距离撞击点 45 上的拍波形 [9]
◦
beat maps of the King Seong–deok Divine Bell[J]. Journal
Fig. 24 Beat of 45 from the impact point [9] of Sound and Vibration, 2005, 281(1): 21–44.
◦