本文關(guān)鍵詞：基于禁帶特性的周期點(diǎn)陣夾芯板減振隔聲性能研究與芯體設(shè)計(jì)

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【摘要】：摘要：周期結(jié)構(gòu)具有頻率禁帶特性,即處于頻率禁帶范圍內(nèi)的振動(dòng)或波動(dòng)無法在結(jié)構(gòu)中傳播,從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)隔振降噪的目的。周期點(diǎn)陣夾芯板是一種典型的周期結(jié)構(gòu),具有輕質(zhì)、高強(qiáng)和高能量吸收等優(yōu)良特性,是一種集多功能于一身的優(yōu)秀建筑板材,具有重要的科研價(jià)值和實(shí)際意義。 本文設(shè)計(jì)了三種新型周期點(diǎn)陣夾芯板—N型、X型和重疊金字塔型,并利用COMSOL有限元軟件對(duì)三種傳統(tǒng)點(diǎn)陣夾芯板和三種新型點(diǎn)陣夾芯板分別進(jìn)行了能帶結(jié)構(gòu)的分析計(jì)算。針對(duì)二維N型周期點(diǎn)陣夾芯板,計(jì)算了幾何參數(shù)和材料參數(shù)對(duì)其能帶結(jié)構(gòu)的影響,得到了禁帶的變化規(guī)律；計(jì)算了它的振動(dòng)傳輸曲線,并分析了其隔振特性。針對(duì)三維金字塔型周期點(diǎn)陣夾芯板,研究了結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)其方向禁帶的影響,得到了方向禁帶的變化規(guī)律；計(jì)算了它的傳聲損失曲線,并分析了其隔聲性能。結(jié)果如下： 1.當(dāng)夾芯板只在平面方向具有周期性時(shí),三種傳統(tǒng)點(diǎn)陣夾芯板不存在較寬的完全禁帶,而三種新型點(diǎn)陣夾芯板均有良好的禁帶特性。其中,N型周期點(diǎn)陣夾芯板的禁帶特性最好。 2.當(dāng)夾芯板在平面方向和厚度方向均具有周期性時(shí),六種夾芯板均不存在完全禁帶,但在厚度方向均存在方向禁帶。其中,金字塔型夾芯板在厚度方向具有最好的禁帶特性。 3.面板厚度和平面方向的周期尺寸對(duì)禁帶中心頻率位置影響較大,而芯體的寬度、高度和桿件直徑能夠有效改變禁帶的寬度。 4.N型點(diǎn)陣夾芯板振動(dòng)傳輸曲線與金字塔型點(diǎn)陣夾芯板傳聲損失曲線中,都存在振動(dòng)和聲波發(fā)生明顯衰減的頻率范圍,且這一范圍與其能帶結(jié)構(gòu)中的禁帶和方向禁帶范圍相吻合。說明利用周期點(diǎn)陣夾芯板的禁帶特性能夠有效抑制振動(dòng)和聲波在結(jié)構(gòu)中的傳播,實(shí)現(xiàn)減振隔振以及隔聲降噪的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：周期點(diǎn)陣夾芯板 禁帶 隔振 隔聲
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU352.12;TB535
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 引言11-12
• 1.2 周期點(diǎn)陣夾芯板的特征12-15
• 1.2.1 周期點(diǎn)陣夾芯板的輕質(zhì)、高強(qiáng)特性13
• 1.2.2 周期點(diǎn)陣夾芯板的周期特性13-14
• 1.2.3 周期點(diǎn)陣夾芯板的禁帶特性14-15
• 1.3 周期結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3.1 周期結(jié)構(gòu)禁帶特性的研究概述15-17
• 1.3.2 點(diǎn)陣夾芯板研究概述17-19
• 1.4 本文的研究思路和內(nèi)容19-21
• 2 周期結(jié)構(gòu)的基本理論21-29
• 2.1 彈性波波動(dòng)方程21-22
• 2.2 周期結(jié)構(gòu)的Bloch定理22-23
• 2.3 周期結(jié)構(gòu)禁帶的常見計(jì)算方法23-25
• 2.4 周期結(jié)構(gòu)禁帶的產(chǎn)生機(jī)理及調(diào)節(jié)規(guī)律25
• 2.5 周期結(jié)構(gòu)禁帶特性的描述方法25-29
• 2.5.1 無限周期結(jié)構(gòu)的能帶結(jié)構(gòu)25-26
• 2.5.2 有限周期結(jié)構(gòu)的傳輸特性26-29
• 3 二維周期點(diǎn)陣夾芯板減振性能研究與芯體設(shè)計(jì)29-57
• 3.1 問題描述29-31
• 3.2 數(shù)值計(jì)算與討論31-34
• 3.3 周期點(diǎn)陣夾芯板的芯體設(shè)計(jì)與優(yōu)化34-50
• 3.3.1 夾芯板的芯體設(shè)計(jì)34-40
• 3.3.2 N型點(diǎn)陣夾芯板的參數(shù)分析40-50
• 3.4 N型點(diǎn)陣夾芯板的振動(dòng)傳輸響應(yīng)及減振性能分析50-53
• 3.5 六種夾芯板的性能比較53-55
• 3.6 本章小結(jié)55-57
• 4 三維周期點(diǎn)陣夾芯板的隔聲降噪性能研究57-75
• 4.1 問題描述57-58
• 4.2 三維周期點(diǎn)陣夾芯板的禁帶特性58-61
• 4.3 三維周期金字塔型點(diǎn)陣夾芯板的參數(shù)分析61-67
• 4.3.1 平面方向周期尺寸對(duì)方向禁帶的影響62-63
• 4.3.2 面板厚度對(duì)方向禁帶的影響63-64
• 4.3.3 芯體寬度對(duì)方向禁帶的影響64-65
• 4.3.4 芯體高度對(duì)方向禁帶的影響65-66
• 4.3.5 芯體桿件直徑對(duì)方向禁帶的影響66-67
• 4.4 三維周期金字塔型點(diǎn)陣夾芯板的隔聲降噪性能研究67-73
• 4.4.1 夾芯板的隔聲量計(jì)算68-72
• 4.4.2 夾芯板的隔聲降噪設(shè)計(jì)72-73
• 4.5 本章小結(jié)73-75
• 5 結(jié)論與展望75-77
• 5.1 結(jié)論75-76
• 5.2 展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-83
• 作者簡(jiǎn)歷83-87
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集8

【參考文獻(xiàn)】

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10 尹續(xù)峰;王莉;王士風(fēng);;我國(guó)節(jié)能住宅建筑體系現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];青島理工大學(xué)學(xué)報(bào);2005年06期

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