復(fù)合夾層筋板結(jié)構(gòu)聲振特性分析及抑制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-07 08:45
板類結(jié)構(gòu)是高速列車、飛機(jī)和艦船等運(yùn)載設(shè)備的主要組成部分,由于運(yùn)載設(shè)備應(yīng)用背景的多樣性,其在運(yùn)行過(guò)程中常處于復(fù)雜的高低溫交變、結(jié)構(gòu)振動(dòng)和流致噪聲環(huán)境中,當(dāng)熱載荷引起的熱應(yīng)力達(dá)到一定值時(shí)會(huì)使得結(jié)構(gòu)發(fā)生熱屈曲,強(qiáng)烈的振動(dòng)會(huì)加劇艙內(nèi)的聲源直達(dá)噪聲,外部流動(dòng)流體的作用會(huì)與結(jié)構(gòu)產(chǎn)生氣動(dòng)彈性耦合效應(yīng),這些都將對(duì)運(yùn)載設(shè)備的安全性和艙內(nèi)振動(dòng)噪聲抑制造成不利的影響。因此對(duì)板類結(jié)構(gòu)在復(fù)雜外部環(huán)境作用下的聲振特性進(jìn)行研究,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)寬頻聲振抑制,使其具有輕質(zhì)、隔熱、低振動(dòng)和高隔聲性能對(duì)提升運(yùn)載設(shè)備的安全性和舒適性具有重要的意義。本文針對(duì)這一問(wèn)題對(duì)復(fù)合夾層筋板結(jié)構(gòu)在外部流場(chǎng)和熱載荷作用下的聲振耦合特性進(jìn)行了研究,分別從夾層板理論模型、熱源環(huán)境、外部均勻流體、材料分布類型和寬頻被動(dòng)抑振控制等方面對(duì)結(jié)構(gòu)的聲輻射響應(yīng)和隔聲特性影響進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)分析。具體研究?jī)?nèi)容為:基于經(jīng)典夾層板理論,將熱應(yīng)力引入到夾層結(jié)構(gòu)的熱彈性本構(gòu)方程中,考慮了有熱源和無(wú)熱源兩種情況下的線性溫度場(chǎng),使用雙三角級(jí)數(shù)解的形式求解了熱載荷作用下夾層板的橫向振動(dòng)位移,基于輻射單元法并考慮了耦合輻射阻抗的影響,通過(guò)對(duì)Rayleigh積分方程的求解給出了夾層板...
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:185 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
夾層板殼和加筋板殼在運(yùn)載設(shè)備中的應(yīng)用[43]
度的纖維復(fù)合材料制作時(shí)可以獲得如圖 1-3 所示中虛線表示的預(yù)期比于傳統(tǒng)的金屬材料和泡沫夾層結(jié)構(gòu),復(fù)合點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)具有更優(yōu)更輕的質(zhì)量,而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)性方面,點(diǎn)陣夾芯內(nèi)部的連接貫穿空間、預(yù)埋各種器件、儲(chǔ)油和配置電池等功能化要求[7-8],使其在具備優(yōu)同時(shí),還能兼具功能設(shè)計(jì)性,因此點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)被認(rèn)為當(dāng)前國(guó)際上型輕質(zhì)超強(qiáng)韌結(jié)構(gòu)。但是,在進(jìn)行復(fù)合點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),不同材料組成的復(fù)合材料性能具有較大的差異性,將新型復(fù)合材料應(yīng)用芯結(jié)構(gòu)中雖然可以對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化和多動(dòng)能一體化設(shè)計(jì),但新型構(gòu)振動(dòng)聲學(xué)響應(yīng)上會(huì)出現(xiàn)哪些新的變化,如何對(duì)出現(xiàn)的新變化進(jìn)行改進(jìn)都需要進(jìn)一步研究。
圖 1-3 不同材料的密度與強(qiáng)度關(guān)系圖[6]Fig.1-3 Density and Strength Characteristics of Different Materials[6]為運(yùn)載設(shè)備艙體結(jié)構(gòu)的重要組成部分,對(duì)板類結(jié)構(gòu)在復(fù)雜環(huán)境條件下計(jì)算是運(yùn)載工具早期設(shè)計(jì)階段艙內(nèi)噪聲水平預(yù)估以及結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)重要環(huán)節(jié)。為此,本文以復(fù)合點(diǎn)陣夾層筋板結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,研究其
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于梯度化因子功能梯度點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 朱凌雪,王同銀,朱曉磊. 振動(dòng)與沖擊. 2018(23)
[2]碳納米管增強(qiáng)功能梯度復(fù)合材料薄板建模與分析[J]. 薛婷,秦現(xiàn)生,張順琦,李鵬程,張書揚(yáng). 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(16)
[3]碳納米管增強(qiáng)型復(fù)合材料功能梯度板的自由振動(dòng)模型與尺度效應(yīng)[J]. 賀丹,門亮. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[4]寬頻帶多重動(dòng)力吸振器薄壁件銑削振動(dòng)控制[J]. 王民,劉宇男,昝濤,高相勝,張彥琳. 振動(dòng)與沖擊. 2018(10)
[5]一種環(huán)布動(dòng)力吸振器的圓柱殼聲振控制設(shè)計(jì)[J]. 謝宇晗,尹劍飛,溫激鴻. 噪聲與振動(dòng)控制. 2018(S1)
[6]板結(jié)構(gòu)振動(dòng)與噪聲抑制研究綜述[J]. 宋玉寶,溫激鴻,郁殿龍,沈惠杰. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(15)
[7]功能梯度點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)抗爆性能數(shù)值仿真研究[J]. 王同銀,劉楊,李剛,陸曉峰,朱曉磊. 振動(dòng)與沖擊. 2018(03)
[8]碳納米管增強(qiáng)型功能梯度板的屈曲預(yù)測(cè)[J]. 賀丹,喬瑞,楊子豪. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2018(10)
[9]功能梯度形狀記憶合金材料的熱力學(xué)行為[J]. 劉兵飛,王慶菲,胡世龍,周蕊. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(S1)
[10]懸臂梁式動(dòng)力吸振器多頻減振研究[J]. 周榮亞. 噪聲與振動(dòng)控制. 2017(04)
博士論文
[1]彈性圓柱殼結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)分析的辛方法[D]. 仝真真.大連理工大學(xué) 2017
[2]TiB2/Ti功能梯度材料裝甲結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化研究[D]. 劉國(guó)璽.西北工業(yè)大學(xué) 2016
[3]曲型加筋板、殼結(jié)構(gòu)的建模方法與分析研究[D]. 石鵬.北京理工大學(xué) 2015
[4]復(fù)合材料點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)吸能特性和抗低速?zèng)_擊性能研究[D]. 張國(guó)旗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]輕質(zhì)材料層合板的非線性動(dòng)力學(xué)理論分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳建恩.北京工業(yè)大學(xué) 2013
[6]先進(jìn)復(fù)合材料板結(jié)構(gòu)的非線性力學(xué)行為與動(dòng)力特性[D]. 王禎鑫.上海交通大學(xué) 2012
碩士論文
[1]金字塔型點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)振動(dòng)聲傳輸特性研究與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 袁志明.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]周期點(diǎn)陣夾芯板減振隔聲性能的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值分析[D]. 王凌一.北京交通大學(xué) 2017
[3]功能梯度碳納米管增強(qiáng)復(fù)合材料板的彈性動(dòng)力學(xué)分析與仿真[D]. 肖麗娜.上海海洋大學(xué) 2017
[4]濕—熱—力載荷作用下的功能梯度板的分析[D]. 馬雨婷.沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 2017
[5]微細(xì)觀碳納米管增強(qiáng)型功能梯度板的彎曲及振動(dòng)分析[D]. 門亮.沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 2017
[6]復(fù)合材料夾芯結(jié)構(gòu)振動(dòng)和傳聲特性研究[D]. 原慜.大連理工大學(xué) 2016
[7]功能梯度材料板殼結(jié)構(gòu)聲振特性分析[D]. 張玲.華中科技大學(xué) 2016
[8]碳納米管增強(qiáng)復(fù)合材料圓錐薄殼非線性振動(dòng)分析[D]. 彭一倜.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2016
[9]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)[D]. 吳俊男.北京交通大學(xué) 2015
[10]功能梯度壓電納米梁的線性振動(dòng)與屈曲分析[D]. 寇文彬.北京交通大學(xué) 2014
本文編號(hào):3216264
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:185 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
夾層板殼和加筋板殼在運(yùn)載設(shè)備中的應(yīng)用[43]
度的纖維復(fù)合材料制作時(shí)可以獲得如圖 1-3 所示中虛線表示的預(yù)期比于傳統(tǒng)的金屬材料和泡沫夾層結(jié)構(gòu),復(fù)合點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)具有更優(yōu)更輕的質(zhì)量,而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)性方面,點(diǎn)陣夾芯內(nèi)部的連接貫穿空間、預(yù)埋各種器件、儲(chǔ)油和配置電池等功能化要求[7-8],使其在具備優(yōu)同時(shí),還能兼具功能設(shè)計(jì)性,因此點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)被認(rèn)為當(dāng)前國(guó)際上型輕質(zhì)超強(qiáng)韌結(jié)構(gòu)。但是,在進(jìn)行復(fù)合點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),不同材料組成的復(fù)合材料性能具有較大的差異性,將新型復(fù)合材料應(yīng)用芯結(jié)構(gòu)中雖然可以對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化和多動(dòng)能一體化設(shè)計(jì),但新型構(gòu)振動(dòng)聲學(xué)響應(yīng)上會(huì)出現(xiàn)哪些新的變化,如何對(duì)出現(xiàn)的新變化進(jìn)行改進(jìn)都需要進(jìn)一步研究。
圖 1-3 不同材料的密度與強(qiáng)度關(guān)系圖[6]Fig.1-3 Density and Strength Characteristics of Different Materials[6]為運(yùn)載設(shè)備艙體結(jié)構(gòu)的重要組成部分,對(duì)板類結(jié)構(gòu)在復(fù)雜環(huán)境條件下計(jì)算是運(yùn)載工具早期設(shè)計(jì)階段艙內(nèi)噪聲水平預(yù)估以及結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)重要環(huán)節(jié)。為此,本文以復(fù)合點(diǎn)陣夾層筋板結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,研究其
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于梯度化因子功能梯度點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 朱凌雪,王同銀,朱曉磊. 振動(dòng)與沖擊. 2018(23)
[2]碳納米管增強(qiáng)功能梯度復(fù)合材料薄板建模與分析[J]. 薛婷,秦現(xiàn)生,張順琦,李鵬程,張書揚(yáng). 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(16)
[3]碳納米管增強(qiáng)型復(fù)合材料功能梯度板的自由振動(dòng)模型與尺度效應(yīng)[J]. 賀丹,門亮. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[4]寬頻帶多重動(dòng)力吸振器薄壁件銑削振動(dòng)控制[J]. 王民,劉宇男,昝濤,高相勝,張彥琳. 振動(dòng)與沖擊. 2018(10)
[5]一種環(huán)布動(dòng)力吸振器的圓柱殼聲振控制設(shè)計(jì)[J]. 謝宇晗,尹劍飛,溫激鴻. 噪聲與振動(dòng)控制. 2018(S1)
[6]板結(jié)構(gòu)振動(dòng)與噪聲抑制研究綜述[J]. 宋玉寶,溫激鴻,郁殿龍,沈惠杰. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(15)
[7]功能梯度點(diǎn)陣夾層結(jié)構(gòu)抗爆性能數(shù)值仿真研究[J]. 王同銀,劉楊,李剛,陸曉峰,朱曉磊. 振動(dòng)與沖擊. 2018(03)
[8]碳納米管增強(qiáng)型功能梯度板的屈曲預(yù)測(cè)[J]. 賀丹,喬瑞,楊子豪. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2018(10)
[9]功能梯度形狀記憶合金材料的熱力學(xué)行為[J]. 劉兵飛,王慶菲,胡世龍,周蕊. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(S1)
[10]懸臂梁式動(dòng)力吸振器多頻減振研究[J]. 周榮亞. 噪聲與振動(dòng)控制. 2017(04)
博士論文
[1]彈性圓柱殼結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)分析的辛方法[D]. 仝真真.大連理工大學(xué) 2017
[2]TiB2/Ti功能梯度材料裝甲結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化研究[D]. 劉國(guó)璽.西北工業(yè)大學(xué) 2016
[3]曲型加筋板、殼結(jié)構(gòu)的建模方法與分析研究[D]. 石鵬.北京理工大學(xué) 2015
[4]復(fù)合材料點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)吸能特性和抗低速?zèng)_擊性能研究[D]. 張國(guó)旗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]輕質(zhì)材料層合板的非線性動(dòng)力學(xué)理論分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳建恩.北京工業(yè)大學(xué) 2013
[6]先進(jìn)復(fù)合材料板結(jié)構(gòu)的非線性力學(xué)行為與動(dòng)力特性[D]. 王禎鑫.上海交通大學(xué) 2012
碩士論文
[1]金字塔型點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)振動(dòng)聲傳輸特性研究與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 袁志明.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]周期點(diǎn)陣夾芯板減振隔聲性能的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值分析[D]. 王凌一.北京交通大學(xué) 2017
[3]功能梯度碳納米管增強(qiáng)復(fù)合材料板的彈性動(dòng)力學(xué)分析與仿真[D]. 肖麗娜.上海海洋大學(xué) 2017
[4]濕—熱—力載荷作用下的功能梯度板的分析[D]. 馬雨婷.沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 2017
[5]微細(xì)觀碳納米管增強(qiáng)型功能梯度板的彎曲及振動(dòng)分析[D]. 門亮.沈陽(yáng)航空航天大學(xué) 2017
[6]復(fù)合材料夾芯結(jié)構(gòu)振動(dòng)和傳聲特性研究[D]. 原慜.大連理工大學(xué) 2016
[7]功能梯度材料板殼結(jié)構(gòu)聲振特性分析[D]. 張玲.華中科技大學(xué) 2016
[8]碳納米管增強(qiáng)復(fù)合材料圓錐薄殼非線性振動(dòng)分析[D]. 彭一倜.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2016
[9]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)[D]. 吳俊男.北京交通大學(xué) 2015
[10]功能梯度壓電納米梁的線性振動(dòng)與屈曲分析[D]. 寇文彬.北京交通大學(xué) 2014
本文編號(hào):3216264
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