本文選題：曲型加筋板 + 曲型加強筋��； 參考：《重慶大學》2016年碩士論文

【摘要】：加筋結構是一種經(jīng)濟、方便可以極大提高結構的剛度和承載性的方式,現(xiàn)已廣泛應用在航空航天、船舶艦艇、汽車以及大型工程設備當中。然而加筋會直接影響結構的聲振特性,而結構的聲振特性將直接影響裝備的整體性能。因此,研究加筋結構的振動特性與聲輻射特性的重要性不言而喻。曲型加強筋作為加筋結構的一種新形式,具有傳統(tǒng)加筋結構不具備的優(yōu)勢,其能夠根據(jù)實際需要按照任意的曲率鋪設在薄板的任意位置,從而使結構獲得更優(yōu)的聲振特性。因此,研究曲型加強筋對結構聲振特性的影響規(guī)律有著重要的意義。本文以曲型加強筋為研究對象,從曲型加強筋的鋪設位置、形狀、周期、振幅以及鋪設阻尼層等幾個方面入手,探究它們的變化對結構聲振特性的影響。本文主要研究工作包括以下幾個部分:(1)基于薄板和空間曲型梁的有限元理論,分別建立了薄板和曲型梁的有限元模型,然后借助坐標轉換將曲型梁所有單元的剛度矩陣與節(jié)點載荷向量從局部坐標系轉化到整體坐標系中,從而建立曲型加筋板結構的有限元模型。最后,借助聲學軟件virtual.lab計算出薄板結構的固有頻率以及輻射聲功率級等,并將其與現(xiàn)有研究計算結果進行對比,驗證了分析方法的正確性。(2)研究普通圓弧曲型加強筋與正弦周期加強筋在不同形式和工況下,如外載荷激勵位置,基板的厚度,加強筋的高度,加強筋的寬度,加強筋在薄板上鋪設的位置,加強筋形狀、周期和振幅等參數(shù)對結構聲振特性的影響。通過研究這些參數(shù)的改變對結構固有頻率、輻射聲功率級的影響規(guī)律,從中得出有用的結論,為進一步的研究和實驗提供一定的參考。(3)研究自由阻尼層的厚度以及阻尼材料的屬性對曲型加筋板聲輻射的影響。通過計算分析阻尼層厚度、阻尼材料的楊氏模量、密度以及其損耗因子對結構輻射聲功率級以及場點聲壓級的影響。發(fā)現(xiàn)隨著阻尼層厚度的增加,阻尼層對結構輻射聲功率的抑制作用增加,隨著激勵頻率的增加,阻尼層對結構的聲輻射功率級的抑制作用變大,并且阻尼層厚度越厚,抑制作用越明顯。阻尼材料的密度對結構減振降噪的效果并不明顯,但阻尼材料的損耗因子越大,輻射聲功率級的峰值越小。這為在結構表面鋪設阻尼層參數(shù)的選擇提供一定的依據(jù)。
[Abstract]:Reinforced structure is an economical and convenient way to greatly improve the stiffness and bearing capacity of the structure. It has been widely used in aerospace, ship, automobile and large-scale engineering equipment. However, the reinforcement will directly affect the acoustic and vibration characteristics of the structure, and the acoustic and vibration characteristics of the structure will directly affect the overall performance of the equipment. Therefore, the importance of studying the vibration and acoustic radiation characteristics of reinforced structures is self-evident. As a new form of stiffened structures, curved stiffeners have advantages that traditional stiffened structures do not have, and they can be laid in any position of thin plates according to actual needs according to arbitrary curvature, thus making the structure obtain better acoustic and vibration characteristics. Therefore, it is of great significance to study the influence of curved reinforcement on the acoustic and vibration characteristics of the structure. In this paper, we take the curved reinforcement as the research object, from the position, shape, period, amplitude and damping layer of the curved reinforcement, and explore the influence of their changes on the acoustic and vibration characteristics of the structure. Based on the finite element theory of thin plate and space curved beam, the finite element models of thin plate and curved beam are established respectively. Then, the stiffness matrix and node load vector of all elements of curved beam are transformed from local coordinate system to global coordinate system by coordinate transformation, and the finite element model of curved stiffened plate structure is established. Finally, the natural frequency and radiated sound power level of thin plate structure are calculated by means of acoustic software virtual.lab, and the results are compared with the existing results. The correctness of the analysis method is verified. (2) the common circular curved stiffeners and the sinusoidal periodic stiffeners are studied in different forms and working conditions, such as the external load excitation position, the thickness of the substrate, the height of the stiffeners, and the width of the reinforcing tendons. The influence of the position of stiffener on thin plate, the shape, period and amplitude of stiffener on the acoustic and vibration characteristics of the structure is discussed. By studying the influence of these parameters on the natural frequency and radiation power level of the structure, some useful conclusions are drawn. The influence of the thickness of free damping layer and the properties of damping material on the acoustic radiation of curved stiffened plate is studied. The effects of the thickness of damping layer, Young's modulus, density and loss factor of damping material on the radiation sound power level and the sound pressure level at the field point are calculated and analyzed. It is found that with the increase of the thickness of the damping layer, the suppression effect of the damping layer on the radiated sound power of the structure increases, and with the increase of the excitation frequency, the suppression effect of the damping layer on the acoustic radiation power level of the structure becomes greater, and the thicker the damping layer is, the more the thickness of the damping layer is. The more obvious the inhibitory effect was. The density of damping material has no obvious effect on structure vibration and noise reduction, but the larger the loss factor of damping material is, the smaller the peak value of radiated sound power level is. This provides a certain basis for the selection of damping layer parameters on the surface of the structure.
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB535

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本文編號：2008948