[發明專利]一種基于降噪技術的主動隔振方法

在審

• 申請號: 202211275629.8
• 申請日: 2022-10-18
• 公開（公告）號: CN115470681A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 汪浩瀚;周鳳璽;李震聲;胡碟;黨潤兆;田海云;李振德
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06T17/20;G06F119/10
• 代理公司: 北京和聯順知識產權代理有限公司 11621
• 代理人: 陳菊

本發明公開了一種基于降噪技術的主動隔振方法，屬于主動隔振技術領域。一種基于降噪技術的主動隔振方法，包括以下步驟：S1：設定一定隔振區域，在該區域內布置相應的強震儀，通過強震儀測得隔振區域內的環境振動產生的機械波在x、y、z三向的振幅和頻譜進行實測；S2：將實測的振動數值導入COMSOL軟件中。本發明提出的一種基于降噪技術的主動隔振方法，第二激振器通過自適應濾波器產生的反向機械波與實測機械波疊加，實測在二號激振器啟用前后地基土表面的機械波在x、y、z三向的振幅和頻譜，進行隔振效果分析，在實際工作中通過第二激振器和自適應濾波器，可以實現隔振，施工難度大大降低。

技術領域

本發明涉及主動隔振技術領域，特別涉及一種基于降噪技術的主動隔振方法。

背景技術

在國內關于隔振的主要研究有：劉晶磊等(劉晶磊，張沖沖，劉航，等.分層土地基中幾何參數對單排混凝土樁隔振效果的影響[J].世界地震工程，2021，37(2):132-142.DOI:10.3969/j.issn.1007-6069.2021.02.016)通過縮尺比例為1：15的縮尺室內模型試驗研究分層土地基(上層為粘土層，下層為砂層)條件下幾何參數對單排混凝土樁的隔振效果，以激振器作為點振源產生振動波向四周擴散，通過對比單排樁前后兩側振動加速度極值，清晰地展了單排樁對振動波的的影響區域得出樁長是影響隔振效果的重要參數，當樁長參數由0.28增至0.57時可提高9％的隔振面積。

時剛等(時剛，李永輝.飽和地基中多排孔遠場被動隔振分析[J].振動與沖擊，2019，38(1):29-36.DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2019.01.005)采用飽和土半解析邊界元法研究分析了多排孔的遠場被動隔振效果根據多排孔內表面邊界條件，推導出多排孔對Rayleigh波散射的三維邊界元方程，編制程序進行參數分析得出多排孔相對于單排孔對入射Rayleigh波能進行更有效的隔振并且多排孔排數以兩排為宜。且多排孔的孔數應根據有效屏蔽區域來確定每排孔不宜少于6個。

環境振動對建筑物造成了極大的安全隱患，也對精密儀器的使用產生了巨大的影響，甚至可能對人體健康產生危害，因此對環境振動的治理迫在眉睫。國內外對隔振措施往往局限于傳統的排樁、排孔、隔振溝、隔振墻等研究。而目前國內外普遍采用的屏障隔振技術造價較高，施工難度較大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于降噪技術的主動隔振方法，通過強震儀測得隔振區域內的環境振動產生的機械波在x、y、z三向的振幅和頻譜進行實測，在隔振措施相關的理論基礎上，針對城市環境振動的特征，建立三維有限元地基隔振模型進行仿真實驗，進行一系列參數分析并探究在該技術作用下的地基隔振效果和將主動降噪技術應用到地基隔振工程中的可行性，依據三維有限元地基隔振模型的數值模擬分析和主動降噪技術原理設計室內試驗研究，得出主動降噪技術應用于地基土的隔振方向的實際效果，與傳統隔振措施對比，分析其相較于傳統隔振措施的優劣性，并作出基于該技術下地基隔振方面的產品，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于降噪技術的主動隔振方法，包括以下步驟：

S1：設定一定隔振區域，在該區域內布置相應的強震儀，通過強震儀測得隔振區域內的環境振動產生的機械波在x、y、z三向的振幅和頻譜進行實測；

S2：將實測的振動數值導入COMSOL軟件中，構建三維有限元地基隔振數學仿真模型；

S3：通過使用COMSOL軟件建立的三維有限元地基隔振數學仿真模型，指導地基隔振室內試驗研究與產品設計，通過地基隔振室內試驗，分析實際操作中的隔振效果，并進行相應的隔振產品研發；

優選的，所述S2具體包括以下步驟：

S21：借用COMSOL軟件中的聲學與振動模塊建模，將振動場和結構場進行耦合進行計算機仿真模擬；

S22：設定地基土的參數與振動、結構邊界條件；