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超轻多孔金属材料的吸声特性研究

作 者: 李玉娟
导 师: 王昌田
学 校: 山东科技大学
专 业: 机械设计及理论
关键词: 多孔金属 波动方程 吸声理论 结构参数
分类号: TB383.4
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 67次
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内容摘要


多孔金属材料是近十几年来发展起来的一种新型材料。作为结构材料,具有轻质,高强度比的特点;作为功能材料,具有减振、阻尼、吸声、吸收冲击能等多种物理性能。因此,在一般工业领域和高新技术领域展现出良好的应用前景,对它的研究一直方兴未艾,是材料学、流变学等交叉学科研究的前沿课题之一。在充分了解多孔吸声材料国内外发展状况的基础上,本文揭示多孔金属材料中波的传播和吸声性能,对多孔金属材料吸声理论、吸声特性及影响因素进行深入研究。简单介绍多孔金属材料中波的传播,简单介绍了Biot理论,在Biot模型的基础上,应用有限单元法建立泡沫金属材料的耗散势即多孔金属中波传播模型。分析了声波在流动流体中的传播,建立了多孔金属材料中声波传播数学模型。微穿孔板作为多孔板中的特例,其耗散势是喷射式的,而多孔金属材料的吸声特性有所不同,其耗散势是非线性的。本文以多孔管为理想模型,建立多孔金属材料内部声波传动特性模型并做了吸声性能的研究。应用Biot-allard模型分析影响泡沫金属材料吸声特性的参数。影响材料吸声的主要参数有材料厚度,孔隙率,空腔厚度,表面涂层,环境温度等因素,本文主要研究了材料厚度和孔隙率的影响。得出结论从吸声曲线看出,吸声系数随着频率的变化趋势是“升高-波峰-降低-波谷-升高”,而且随着多孔金属材料厚度的增加,其吸声系数增大,特别在低频吸声变化明显,但厚度超过一定值时,吸声效果变化不明显。而当孔隙率变化,吸声系数随着孔隙率的增大而增大,当孔隙率达到0.8左右吸声效果最好,但是孔隙率增大到一定值,其吸声系数就会有所减小。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
1 绪论  11-20
  1.1 课题的提出  11
  1.2 课题研究的目的和意义  11-12
  1.3 多孔吸声材料吸声简介  12-15
  1.4 多孔金属材料发展概述  15-18
  1.5 本课题国内外研究尚存在的问题  18
  1.6 本文研究的内容  18-20
2 多孔金属中波的传播  20-31
  2.1 饱和多孔隙介质和波  20-21
  2.2 BIOT理论  21-24
  2.3 饱和多孔介质中的波传播  24-29
  2.4 本章小结  29-31
3 多孔金属材料吸声特性  31-51
  3.1 多孔吸声材料吸声理论  31
  3.2 多孔金属声学特性参数  31-34
  3.3 多孔金属中声波传播  34-40
  3.4 多孔金属材料吸声特性  40-43
  3.5 多孔金属材料的模态分析  43-49
  3.6 本章小结  49-51
4 数值分析与参数优化  51-64
  4.1 数值分析的原理  51
  4.2 MATLAB软件简介  51-53
  4.3 对吸声系数计算模型的数值分析  53-57
  4.4 吸声参数优化  57-60
  4.5 吸声材料的测量简介  60-63
  4.6 结论  63-64
5 总结与展望  64-66
  5.1 总结  64
  5.2 展望  64-66
致谢  66-67
参考文献  67-71
攻读硕士期间发表学术论文  71

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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