發(fā)布時間：2021-04-26 08:08

　　輕質(zhì)夾芯結(jié)構一般由高剛度、高強度的薄面板和中間輕質(zhì)且較厚的芯子構成,因其具有低密度、高剛度、高強度等特性,被廣泛地應用在航空航天、交通運輸、建筑、軍事等領域。點陣夾芯結(jié)構作為一種新型的輕質(zhì)夾芯結(jié)構,與傳統(tǒng)的蜂窩、泡沫、波紋板等輕質(zhì)夾芯結(jié)構相比,具有更高的比剛度與比強度。另外,點陣結(jié)構由于其內(nèi)部區(qū)域的貫通性,在多功能應用方面具有巨大的潛力,因此越來越受到人們的關注。目前,對點陣結(jié)構的研究主要集中在制備、靜力學以及振動、沖擊等少數(shù)動力學領域,有關聲學振動方面的研究較少。本文圍繞這一問題,研究了點陣夾芯結(jié)構在聲波激勵下的隔聲與吸聲性能,建立了相應的理論模型,通過數(shù)值計算、有限元仿真和實驗等方法對點陣結(jié)構的聲學性能進行了分析與討論。主要研究內(nèi)容如下:首先,研究了各向同性材料金字塔點陣結(jié)構的隔聲性能。基于經(jīng)典薄板理論和空間諧波展開法,建立了該結(jié)構的聲振理論模型。分別通過實驗與有限元仿真驗證了理論模型的正確性。通過數(shù)值計算,分析了入射聲波角度、材料彈性模量以及結(jié)構尺寸等參數(shù)對結(jié)構隔聲性能的影響,重點討論了這些參數(shù)與幾種共振模式的相關性。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... 

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

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學位級別】：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)外研究進展
        1.2.1 輕質(zhì)結(jié)構聲學性能研究
        1.2.2 復合材料輕質(zhì)結(jié)構聲學性能研究
        1.2.3 多孔材料聲學特性研究
        1.2.4 微孔結(jié)構吸聲性能研究
        1.2.5 文獻綜述小結(jié)
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 金字塔點陣結(jié)構隔聲性能研究
    2.1 前言
    2.2 金字塔點陣結(jié)構聲振理論模型
        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 金字塔點陣模型驗證
        2.3.1 金字塔點陣試件的制備與實驗驗證
        2.3.2 有限元仿真驗證
    2.4 金字塔點陣結(jié)構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 復合材料金字塔點陣結(jié)構隔聲性能研究
    3.1 前言
    3.2 復合材料金字塔點陣結(jié)構聲振理論模型
        3.2.1 問題描述
        3.2.2 金字塔結(jié)構層合板振動方程
        3.2.3 芯桿與面板間的約束力
        3.2.4 聲壓載荷
        3.2.5 復合材料金字塔結(jié)構聲振控制方程
        3.2.6 收斂性分析
    3.3 復合材料金字塔點陣模型驗證
        3.3.1 復合材料點陣試件的制備與隔聲測試
        3.3.2 有限元仿真驗證
    3.4 復合材料金字塔點陣結(jié)構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陣結(jié)構隔聲性能研究
    4.1 前言
    4.2 填充多孔材料雙層金字塔結(jié)構聲振理論模型
        4.2.1 問題描述
        4.2.2 雙層金字塔結(jié)構面板振動方程
        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證
    4.4 填充多孔材料雙層金字塔結(jié)構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 點陣結(jié)構彈性模量及芯桿傾角對隔聲性能的影響
        4.4.5 點陣結(jié)構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)構吸聲性能研究
    5.1 前言
    5.2 微孔面心立方結(jié)構吸聲理論模型
        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)構吸聲模型驗證
        5.3.1 微孔面心立方結(jié)構吸聲測試
        5.3.2 仿真驗證及文獻對比
    5.4 微孔面心立方結(jié)構承載與吸聲性能分析
        5.4.1 面心立方結(jié)構的力學性能分析
        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)構吸聲性能優(yōu)化
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄 A.芯桿等效剛度推導
附錄 B.層合板剛度矩陣
0">附錄 C.系數(shù)矩陣M0

附錄 D.復合材料芯桿與面板間作用力的推導
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]渦槳飛機客艙壁板聲學處理研究[J]. 劉斌,郭峰,甄龍,徐洪罡.  機械科學與技術. 2018(01)
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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)
[4]高速列車夾芯地板結(jié)構隔聲特性研究[J]. 孫加平,張麗榮,孫海榮,王志海,王永成.  噪聲與振動控制. 2014(04)
[5]對邊簡支加筋三明治板隔聲性能研究[J]. 沈承,辛鋒先,金峰,盧天健.  西安交通大學學報. 2011(07)
[6]潛艇結(jié)構振動和聲學特性研究進展[J]. 殷學文,黃捷,崔宏飛,華宏星,沈榮瀛.  振動與沖擊. 2008(04)
[7]結(jié)構型式對雙層殼聲輻射特性影響研究[J]. 張阿漫,錢德進,姚熊亮.  中國艦船研究. 2007(03)
[8]發(fā)動機隔音板的聲阻法檢測[J]. 郭海鷗.  無損檢測. 2004(12)
[9]船舶水下輻射噪聲特性研究[J]. 鄒春平,陳端石,華宏星.  船舶力學. 2004(01)
[10]統(tǒng)計能量分析預測飛機壁板隔聲量及艙室內(nèi)聲場分布[J]. 王彥琴,盛美萍,孫進才.  聲學技術. 2003(04)

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 2016



本文編號：3161070

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