輕質(zhì)夾芯結(jié)構(gòu)一般由高剛度、高強(qiáng)度的薄面板和中間輕質(zhì)且較厚的芯子構(gòu)成,因其具有低密度、高剛度、高強(qiáng)度等特性,被廣泛地應(yīng)用在航空航天、交通運(yùn)輸、建筑、軍事等領(lǐng)域。點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)作為一種新型的輕質(zhì)夾芯結(jié)構(gòu),與傳統(tǒng)的蜂窩、泡沫、波紋板等輕質(zhì)夾芯結(jié)構(gòu)相比,具有更高的比剛度與比強(qiáng)度。另外,點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)由于其內(nèi)部區(qū)域的貫通性,在多功能應(yīng)用方面具有巨大的潛力,因此越來越受到人們的關(guān)注。目前,對點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的研究主要集中在制備、靜力學(xué)以及振動、沖擊等少數(shù)動力學(xué)領(lǐng)域,有關(guān)聲學(xué)振動方面的研究較少。本文圍繞這一問題,研究了點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)在聲波激勵下的隔聲與吸聲性能,建立了相應(yīng)的理論模型,通過數(shù)值計(jì)算、有限元仿真和實(shí)驗(yàn)等方法對點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能進(jìn)行了分析與討論。主要研究內(nèi)容如下:首先,研究了各向同性材料金字塔點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的隔聲性能。基于經(jīng)典薄板理論和空間諧波展開法,建立了該結(jié)構(gòu)的聲振理論模型。分別通過實(shí)驗(yàn)與有限元仿真驗(yàn)證了理論模型的正確性。通過數(shù)值計(jì)算,分析了入射聲波角度、材料彈性模量以及結(jié)構(gòu)尺寸等參數(shù)對結(jié)構(gòu)隔聲性能的影響,重點(diǎn)討論了這些參數(shù)與幾種共振模式的相關(guān)性。通過參數(shù)分析,闡明了芯桿在隔聲問題中發(fā)揮的作用。其次,研究了復(fù)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號表
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的與意義
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 輕質(zhì)結(jié)構(gòu)聲學(xué)性能研究
        1.2.2 復(fù)合材料輕質(zhì)結(jié)構(gòu)聲學(xué)性能研究
        1.2.3 多孔材料聲學(xué)特性研究
        1.2.4 微孔結(jié)構(gòu)吸聲性能研究
        1.2.5 文獻(xiàn)綜述小結(jié)
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 金字塔點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)隔聲性能研究
    2.1 前言
    2.2 金字塔點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)聲振理論模型
        2.2.1 問題描述
        2.2.2 空間諧波展開法模型
        2.2.3 虛功原理
        2.2.4 收斂性分析
    2.3 金字塔點(diǎn)陣模型驗(yàn)證
        2.3.1 金字塔點(diǎn)陣試件的制備與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        2.3.2 有限元仿真驗(yàn)證
    2.4 金字塔點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)隔聲性能分析與討論
        2.4.1 聲波入射角度對隔聲性能的影響
        2.4.2 芯桿彈性模量、質(zhì)量和傾角對隔聲性能的影響
        2.4.3 面板彈性模量和厚度對隔聲性能的影響
        2.4.4 材料損耗因子對隔聲性能的影響
    2.5 本章小結(jié)
第3章 復(fù)合材料金字塔點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)隔聲性能研究
    3.1 前言
    3.2 復(fù)合材料金字塔點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)聲振理論模型
        3.2.1 問題描述
        3.2.2 金字塔結(jié)構(gòu)層合板振動方程
        3.2.3 芯桿與面板間的約束力
        3.2.4 聲壓載荷
        3.2.5 復(fù)合材料金字塔結(jié)構(gòu)聲振控制方程
        3.2.6 收斂性分析
    3.3 復(fù)合材料金字塔點(diǎn)陣模型驗(yàn)證
        3.3.1 復(fù)合材料點(diǎn)陣試件的制備與隔聲測試
        3.3.2 有限元仿真驗(yàn)證
    3.4 復(fù)合材料金字塔點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)隔聲性能分析與討論
        3.4.1 平板理論對隔聲性能的影響
        3.4.2 聲波入射角度對隔聲性能的影響
        3.4.3 芯桿傾角及各向異性模量對隔聲性能的影響
        3.4.4 面板鋪設(shè)角度及各向異性模量對隔聲性能的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 填充多孔材料雙層金字塔點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)隔聲性能研究
    4.1 前言
    4.2 填充多孔材料雙層金字塔結(jié)構(gòu)聲振理論模型
        4.2.1 問題描述
        4.2.2 雙層金字塔結(jié)構(gòu)面板振動方程
        4.2.3 多孔材料中波的傳播
        4.2.4 三種填充方式與邊界條件
        4.2.5 填充多孔材料金字塔結(jié)構(gòu)的聲振耦合方程
        4.2.6 收斂性分析
    4.3 填充多孔材料雙層金字塔模型驗(yàn)證
    4.4 填充多孔材料雙層金字塔結(jié)構(gòu)隔聲性能分析與討論
        4.4.1 多孔材料填充模式對隔聲性能的影響
        4.4.2 多孔介質(zhì)材料參數(shù)對隔聲性能的影響
        4.4.3 外部流場對隔聲性能的影響
        4.4.4 點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)彈性模量及芯桿傾角對隔聲性能的影響
        4.4.5 點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)隔聲與平壓綜合性能評估
    4.5 本章小結(jié)
第5章 微孔面心立方結(jié)構(gòu)吸聲性能研究
    5.1 前言
    5.2 微孔面心立方結(jié)構(gòu)吸聲理論模型
        5.2.1 問題描述
        5.2.2 微孔吸聲器的聲波傳播特性
        5.2.3 串并聯(lián)濾波器中聲波傳播特性
    5.3 微孔面心立方結(jié)構(gòu)吸聲模型驗(yàn)證
        5.3.1 微孔面心立方結(jié)構(gòu)吸聲測試
        5.3.2 仿真驗(yàn)證及文獻(xiàn)對比
    5.4 微孔面心立方結(jié)構(gòu)承載與吸聲性能分析
        5.4.1 面心立方結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能分析
        5.4.2 串聯(lián)吸聲器數(shù)量對吸聲性能的影響
        5.4.3 微孔尺寸及孔隙率對吸聲性能的影響
        5.4.4 結(jié)構(gòu)壁厚對吸聲性能的影響
        5.4.5 波紋板傾角對吸聲性能的影響
        5.4.6 微孔面心立方結(jié)構(gòu)吸聲性能優(yōu)化
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 A.芯桿等效剛度推導(dǎo)
附錄 B.層合板剛度矩陣
0">附錄 C.系數(shù)矩陣M0

附錄 D.復(fù)合材料芯桿與面板間作用力的推導(dǎo)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
個人簡歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]Theoretical analysis of the sound absorption characteristics of periodically stiffened micro-perforated plates[J]. Hai-An Zhou,Xiao-Ming Wang,Yu-Lin Mei.  Acta Mechanica Sinica. 2014(05)
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碩士論文
[1]高速列車地板隔聲性能的分析與研究[D]. 程慶利.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016



本文編號：3161070

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