【摘要】：隨著全球工業(yè)的快速發(fā)展以及人們對(duì)生活品質(zhì)要求的逐漸提高，如何有效控制振動(dòng)并且抑制噪聲的輻射，特別是低頻率范圍內(nèi)的振動(dòng)與噪聲是當(dāng)今環(huán)境面臨的重要挑戰(zhàn)，這也是工程技術(shù)領(lǐng)域中急需解決的一大難題。聲子晶體具有彈性波帶隙特性，它能禁止處在帶隙頻率范圍內(nèi)的彈性波或聲波傳播。正是由于聲子晶體具有這一特性，從而引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)聲子晶體在振動(dòng)與噪聲控制方面的理論與應(yīng)用進(jìn)行廣泛研究。 本文從低頻振動(dòng)與噪聲控制的實(shí)際需要出發(fā)，通過(guò)采用理論建模與數(shù)值仿真的方法，研究了三維四元聲子晶體的低頻減振與隔聲性能，為該周期結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。 論文首先構(gòu)建了三維四元聲子晶體的理論模型，結(jié)合模型特點(diǎn)，優(yōu)化傳統(tǒng)的三維集中質(zhì)量法，并通過(guò)該方法進(jìn)一步研究了填充率、散射體單元比重、散射體形狀等參數(shù)的變化對(duì)帶隙特性的影響。研究成果表明，以鎢為芯體的三維四元聲子晶體在低頻段具有帶隙特性，在晶格常數(shù)不變的情況下，，增大填充率會(huì)使帶隙邊界頻率往低頻范圍移動(dòng)，同時(shí)保持帶隙相對(duì)寬度增加；改變各散射體單元比重能夠調(diào)控第一帶隙的邊界頻率位置和帶隙相對(duì)寬度。 針對(duì)上述模型，本文利用ANSYS建立被測(cè)樣品結(jié)構(gòu)以及流體模型并進(jìn)行劃分網(wǎng)格，將已劃分網(wǎng)格的模型導(dǎo)入Virtual.Lab Acousitcs軟件中，通過(guò)數(shù)值計(jì)算的形式模擬阻抗管法測(cè)量樣品的隔聲量，考察結(jié)構(gòu)參數(shù)與材料參數(shù)對(duì)樣品隔聲量TL值的影響。研究顯示：對(duì)于三維四元聲子晶體新型隔聲材料低頻隔聲量特性，一般隔聲峰值出現(xiàn)后，會(huì)出現(xiàn)隔聲谷值；改變晶格常數(shù)以及周期數(shù)并不能改善樣品材料的隔聲量特性；包覆層B的彈性模量及厚度對(duì)聲子晶體新型隔聲材料的低頻隔聲性能的影響非常顯著，實(shí)際工程應(yīng)用中可以優(yōu)先考慮這兩個(gè)參數(shù)對(duì)隔聲量的影響。
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TB535

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本文編號(hào)：2533502