【摘要】：研究了濕熱環(huán)境中正交各向異性復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)受簡(jiǎn)諧激勵(lì)作用的振動(dòng)和聲輻射特性。考慮了濕熱應(yīng)力和質(zhì)量效應(yīng),利用一階剪切變形理論和模態(tài)疊加法推導(dǎo)出四邊簡(jiǎn)支層合壁板的固有頻率計(jì)算公式,并采用Rayleigh積分得到其在簡(jiǎn)諧激勵(lì)下的聲輻射特性公式。基于濕熱膨脹的等效性獲得不同濕熱環(huán)境下復(fù)合材料層合板的等效熱膨脹系數(shù),并進(jìn)行有限元數(shù)值模擬,對(duì)理論公式進(jìn)行了驗(yàn)證。算例結(jié)果表明,濕熱環(huán)境導(dǎo)致復(fù)合材料層合板產(chǎn)生濕熱應(yīng)力,使得固有頻率減小;單層板的振動(dòng)特性對(duì)濕度和溫度的變化更敏感;隨著濕度和溫度的增加,簡(jiǎn)諧激勵(lì)作用下的復(fù)合材料層合板的振動(dòng)速度響應(yīng)、輻射聲壓級(jí)(SPL)、輻射聲功率和聲輻射效率曲線的波峰逐漸向低頻方向移動(dòng),同時(shí)聲輻射效率隨之降低;低階固有頻率受濕度和溫度的影響更加明顯,聲輻射特性曲線中低階模態(tài)的波峰移動(dòng)更顯著。
[Abstract]:The vibration and acoustic radiation characteristics of orthotropic composite laminates subjected to harmonic excitation are studied. Considering the hygrothermal stress and mass effect, the formula for calculating the natural frequency of four simply supported laminated panels is derived by using the first order shear deformation theory and modal superposition method, and the formula of acoustic radiation characteristics under simple harmonic excitation is obtained by Rayleigh integral. Based on the equivalence of hygrothermal expansion, the equivalent coefficient of thermal expansion of composite laminates in different humid and thermal environments was obtained, and the finite element numerical simulation was carried out to verify the theoretical formula. The numerical results show that the hygrothermal stress of composite laminates is induced by humid and thermal environment, and the natural frequency decreases, and the vibration characteristics of single layer plates are more sensitive to the changes of humidity and temperature. With the increase of humidity and temperature, the vibration velocity response of composite laminates subjected to harmonic excitation, the wave peak of (SPL), radiation power and acoustic efficiency curve of radiation sound pressure level gradually moves to the direction of low frequency. At the same time, the efficiency of acoustic radiation decreased. The influence of humidity and temperature on the low order natural frequency is more obvious, and the peak movement of the low order mode in the acoustic radiation characteristic curve is more obvious.
【作者單位】： 西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(11472216)~~
【分類號(hào)】：TB33

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本文編號(hào)：2394228