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周期阻尼三明治层合板结构声辐射特性研究

作　者: 朱帅
导　师: 陈源；周明刚
学　校: 湖北工业大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 一维二维周期阻尼三明治板声辐射
分类号: TB532
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

三明治层合板结构在实际生活中的应用极其广泛，遍及工业及生活的各个领域。相对于单层板壳结构而言，三明治层合板结构具有刚度大、抗冲击性强、隔声性能好等优点，因而日益成为学者们的关注热点。而周期阻尼减振降噪技术相对于传统的整块和大块阻尼敷设方式而言有其独特的优势。因此，将三明治层合板结构与周期阻尼减振降噪技术结合，利用现有的理论和工具对周期阻尼三明治层合板结构的声辐射特性进行研究，对此类结构的工程应用具有重要的意义。周期阻尼结构的形式有很多，本文重点研究了实际工程中最为常见的一维条状周期阻尼和二维块状周期阻尼在三明治层合板中的应用，分析了不同的结构参数和材料参数对周期阻尼三明治层合板结构声辐射特性的影响。本文首先利用有限元法和边界元法建立了一维条状周期阻尼三明治层合板结构与传统大块阻尼三明治层合板结构的仿真模型，将两者的辐射声压曲线对比后发现，前者效果明显优于后者。基于此，对一维周期阻尼三明治层合板结构的声辐射特性展开研究，分析了结构参数(层芯厚度、晶格常数、阻尼覆盖率)和材料参数(密度)对其辐射声压的影响，并通过均方处理，给出了各参数的影响曲线。其次，将二维块状周期阻尼敷设方式、两种传统大块阻尼敷设方式以及全覆阻尼敷设方式应用到三明治层合板结构中，并建立仿真模型，将四者声压曲线对比后综合分析发现，二维块状周期阻尼三明治层合板结构声辐射特性最优。基于此，对二维周期阻尼三明治层合板结构的声辐射特性展开研究，分析了结构参数(层芯厚度、晶格常数、阻尼覆盖率)和材料参数(密度)对其辐射声压的影响，并通过均方处理，给出了各参数的影响曲线。最后，分别对两种周期阻尼三明治层合板结构的声辐射特性进行实验验证，实验得到的数据与仿真数据较为吻合，从而证明了结构模型仿真的有效性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
第1章绪论  9-18
  1.1 研究背景和现状  9-15
    1.1.1 三明治层合板结构的研究背景和现状  10-14
    1.1.2 周期结构的研究背景和现状  14-15
  1.2 研究目的及意义  15-16
  1.3 课题来源、研究思路及主要研究内容  16-18
第2章声学基础及理论建模  18-27
  2.1 声学基础  18-21
    2.1.1 声压  18
    2.1.2 声学波动方程  18-21
  2.2 理论建模  21-25
    2.2.1 结构有限元振动响应分析  21-24
    2.2.2 结构边界元声学响应分析  24-25
  2.3 本章小结  25-27
第3章一维条状周期阻尼三明治层合板结构声辐射特性研究  27-42
  3.1 一维条状周期阻尼三明治层合板结构  27-28
  3.2 一维条状周期阻尼三明治层合板结构的有限元振动仿真  28-30
  3.3 一维条形周期阻尼三明治层合板结构的边界元声学仿真  30
  3.4 数据处理  30-31
  3.5 仿真结果分析  31-41
    3.5.1 两种敷设方式时结构的声辐射对比  31-32
    3.5.2 阻尼层芯厚度对结构声辐射的影响  32-34
    3.5.3 晶格常数对结构声辐射的影响  34-35
    3.5.4 阻尼层芯覆盖率对结构声辐射的影响  35-37
    3.5.5 密度对结构声辐射的影响  37-41
  3.6 本章小结  41-42
第4章二维块状周期阻尼三明治层合板结构声辐射特性研究  42-59
  4.1 二维块状周期阻尼三明治层合板结构  42-43
  4.2 二维块状周期阻尼三明治层合板结构的数值仿真  43-45
  4.3 仿真结果分析  45-57
    4.3.1 几种敷设方式时结构的声辐射对比  45-47
    4.3.2 阻尼层芯厚度对结构声辐射的影响  47-49
    4.3.3 晶格常数对结构声辐射的影响  49-52
    4.3.4 阻尼层芯覆盖率对结构声辐射的影响  52-54
    4.3.5 密度对结构声辐射的影响  54-57
  4.4 本章小结  57-59
第5章周期阻尼三明治层合板结构的试验研究  59-64
  5.1 试验试件的制备  59-61
  5.2 试验设备及构成  61-62
    5.2.1 试验测试设备  61
    5.2.2 测试设备的连接  61-62
  5.3 试验结果与分析  62-63
  5.4 本章小结  63-64
第6章总结与展望  64-67
  6.1 总结与创新点  64-65
  6.2 展望  65-67
参考文献  67-72
致谢  72-73
攻读硕士学位期间发表的学术论文  73

周期阻尼三明治层合板结构声辐射特性研究

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