發(fā)布時(shí)間：2021-11-12 20:17

　　近年來,對結(jié)構(gòu)中彈性波行為的操控已經(jīng)成為了減振降噪領(lǐng)域中的熱門話題,而聲學(xué)黑洞效應(yīng)恰好可以通過結(jié)構(gòu)自身阻抗（局部厚度）的變化來減少彎曲波從結(jié)構(gòu)邊界的反射,從而達(dá)到結(jié)構(gòu)減振的目的。目前,針對這種特殊的結(jié)構(gòu)形式,有關(guān)人員已經(jīng)進(jìn)行了大量的理論建模和實(shí)驗(yàn)探究,并取得了一定成果。在此基礎(chǔ)上,本文根據(jù)聲學(xué)黑洞效應(yīng)的相關(guān)理論,設(shè)計(jì)了一種局部半徑按一定冪函數(shù)形式變化的圓形截面桿,并對其結(jié)構(gòu)減振特性進(jìn)行了研究。首先,基于ABAQUS瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析,探究了一維聲學(xué)黑洞效應(yīng)在時(shí)域內(nèi)的作用機(jī)制,驗(yàn)證了幾何聲學(xué)理論關(guān)于彎曲波在聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)上傳播特性的描述。并運(yùn)用波場分離理論,通過計(jì)算結(jié)構(gòu)局部的反射系數(shù)分析尖端截?cái)嗪妥枘岵牧蠈σ痪S聲學(xué)黑洞效應(yīng)的影響。其次,基于ABAQUS穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析和實(shí)驗(yàn)手段分別驗(yàn)證了尖端粘貼少量阻尼材料的一維聲學(xué)黑洞桿結(jié)構(gòu)的寬頻減振特性。同時(shí)探究了阻尼層的厚度、分布位置、材料損失因子對結(jié)構(gòu)整體阻尼效果的影響;最后,針對這種一維聲學(xué)黑洞桿結(jié)構(gòu),提出了兩種工程應(yīng)用構(gòu)想,并用仿真結(jié)果初步說明了可行性:一是根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式應(yīng)用到一些常見部件的減振設(shè)計(jì)中,二是作為一種新型動(dòng)力吸振裝置附加在振動(dòng)主結(jié)構(gòu)上。 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

各領(lǐng)域的振動(dòng)噪聲問題現(xiàn)有的減振降噪技術(shù)主要分為主動(dòng)方法和被動(dòng)方法這兩種

圖 1.2 常用阻尼材料制機(jī)械結(jié)構(gòu)和部件（例如桿和板）振動(dòng)的有效方法之一是，我們可以通過在原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上引入漸變阻抗界面來成的等厚度板材依次組合起來，形成一種漸變阻抗界面連圖 1.3 所示。研究人員通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在 2-10kHz 的頻率0-80%的振動(dòng)能量。盡管這一方法取得了非常可觀的效果，，仍然不能大量推廣投入實(shí)際運(yùn)用。入射波 鋼材料樹脂材料 自由邊反射波 鋁材料 復(fù)合材料

圖 1.2 常用阻尼材料知，抑制機(jī)械結(jié)構(gòu)和部件（例如桿和板）振動(dòng)的有效方法之一是減少彎。例如，我們可以通過在原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上引入漸變阻抗界面來達(dá)到這材料制成的等厚度板材依次組合起來，形成一種漸變阻抗界面連接在相部，如圖 1.3 所示。研究人員通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在 2-10kHz 的頻率范圍內(nèi)吸收 60-80%的振動(dòng)能量。盡管這一方法取得了非�？捎^的效果，但由于難加工，仍然不能大量推廣投入實(shí)際運(yùn)用。入射波 鋼材料樹脂材料 自由邊界

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]激光超聲檢測中干涉特征提取算法的研究[J]. 張超,季宏麗,裘進(jìn)浩,吳郁程.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2014(07)

博士論文
[1]基于聲學(xué)超材料的新型隔聲技術(shù)研究[D]. 高東寶.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013



本文編號：3491590