本文關(guān)鍵詞：復(fù)合材料夾芯結(jié)構(gòu)振動(dòng)和傳聲特性研究

  更多相關(guān)文章： 復(fù)合材料 夾芯結(jié)構(gòu) 傳聲特性 模態(tài)分析

【摘要】：現(xiàn)代復(fù)合材料因其剛度大、強(qiáng)度高、質(zhì)量輕,并且具有抗疲勞、耐高溫和可設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于航天飛機(jī)、交通運(yùn)輸工具、建筑物和機(jī)械零件的設(shè)計(jì)制造之中。夾芯結(jié)構(gòu)最早出現(xiàn)于20世紀(jì)40年代,二戰(zhàn)后得到廣泛關(guān)注。夾芯結(jié)構(gòu)可以看作一種特殊的復(fù)合材料結(jié)構(gòu),其主要是由兩層或多層面板間添加單層或多層層芯來(lái)制成的,其質(zhì)量輕、剛度大以及散熱性好等優(yōu)點(diǎn),在艦船、汽車和航天飛機(jī)的外殼結(jié)構(gòu)中屢屢能看見(jiàn)其身影。在國(guó)內(nèi),復(fù)合材料夾芯結(jié)構(gòu)的發(fā)展應(yīng)用與船舶工業(yè)有著密不可分的關(guān)系。本文分別基于經(jīng)典層合板理論及一階剪切變形理論推導(dǎo)了復(fù)合材料層合板的剛度矩陣、振動(dòng)控制方程和四邊簡(jiǎn)支條件下幾種特殊鋪設(shè)情況下的層合板固有頻率解析表達(dá)式,并探究了任意鋪設(shè)角度下,層合板邊長(zhǎng)比與結(jié)構(gòu)固有頻率的關(guān)系�；谝浑A剪切層合板理論,推導(dǎo)了四邊形四節(jié)點(diǎn)層合板單元。利用FORTRAN語(yǔ)言編寫了四邊形四節(jié)點(diǎn)有限元程序,并對(duì)層合板進(jìn)行了靜力分析和模態(tài)分析,分析了不同激勵(lì)頻率下,層合板的動(dòng)力響應(yīng)特點(diǎn)。文章最后,文章以含空腔的夾芯結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,研究結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其傳聲特性的影響。首先,假設(shè)夾芯結(jié)構(gòu)的上、下面板是相同的,在研究結(jié)構(gòu)的傳聲特性時(shí)不考慮上、下面板差異性的影響。其次,建立了面板為均質(zhì)板的含空腔夾芯結(jié)構(gòu)的傳聲理論模型,推導(dǎo)了四邊簡(jiǎn)支條件下,一平面簡(jiǎn)諧波以(φ,θ)入射夾芯板時(shí),夾芯板的傳聲系數(shù)表達(dá)式。最后,運(yùn)用MATLAB編程實(shí)現(xiàn),并探究了聲波俯仰角和面板厚度對(duì)夾芯結(jié)構(gòu)傳聲性能的影響。此外,進(jìn)一步對(duì)面板為層合板的含空腔夾芯結(jié)構(gòu)的傳聲理論模型進(jìn)行簡(jiǎn)化,文中取層合板的鋪層方式為特殊正交鋪設(shè),且假設(shè)夾芯結(jié)構(gòu)的上、下面板的鋪層物理和鋪層幾何均相同,在四邊簡(jiǎn)支條件下傳聲損失表達(dá)式推導(dǎo)過(guò)程與均質(zhì)雙板夾芯結(jié)構(gòu)相似,最后用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)并探究了聲波俯仰角、面板厚度及面板分層數(shù)對(duì)含空腔雙層合板夾芯結(jié)構(gòu)傳聲損失的影響。結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)對(duì)小俯仰角聲波隔聲能力更好；隨著面板板厚增加一倍,結(jié)構(gòu)在低頻入射聲波下隔聲量增加20dB；相同鋪層次序和面板厚度的情況下,面板層數(shù)增多會(huì)提高結(jié)構(gòu)隔聲能力。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)合材料 夾芯結(jié)構(gòu) 傳聲特性 模態(tài)分析
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U661.44;U668.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 研究背景介紹9-17
• 1.1.1 復(fù)合材料研究背景介紹10-11
• 1.1.2 夾層結(jié)構(gòu)研究背景介紹11-17
• 1.2 研究思路及主要內(nèi)容17-19
• 2 層合板基本理論19-41
• 2.1 單層板剛度分析19-22
• 2.2 層合板理論22-29
• 2.2.1 經(jīng)典層合板理論22-26
• 2.2.2 一階剪切層合板理論26-29
• 2.3 層合板靜力分析29-32
• 2.3.1 層合板彎曲方程的推導(dǎo)29-31
• 2.3.2 層合板靜力分析31-32
• 2.4 層合板模態(tài)分析32-37
• 2.4.1 層合板振動(dòng)平衡方程的推導(dǎo)32-35
• 2.4.2 特殊鋪設(shè)層合板振動(dòng)方程的推導(dǎo)35
• 2.4.3 特殊正交鋪設(shè)層合板振動(dòng)解析解的推導(dǎo)35
• 2.4.4 反對(duì)稱鋪設(shè)層合板振動(dòng)解析解的推導(dǎo)35-37
• 2.5 算例分析37-40
• 2.5.1 特殊鋪設(shè)層合板振動(dòng)解析解的研究37-39
• 2.5.2 邊長(zhǎng)比對(duì)層合板固有頻率影響研究39-40
• 2.6 本章小結(jié)40-41
• 3 層合板有限元分析41-50
• 3.1 四邊形四節(jié)點(diǎn)層合板單元推導(dǎo)41-43
• 3.2 有限元平衡方程推導(dǎo)43-45
• 3.3 層合板的自由振動(dòng)計(jì)算45-46
• 3.4 算例分析46-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 4 層合板強(qiáng)迫振動(dòng)分析50-55
• 4.1 含阻尼的多自由度強(qiáng)迫振動(dòng)50-51
• 4.2 阻尼模型51-52
• 4.3 時(shí)域分析52-53
• 4.4 算例分析53-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 5 含空腔夾芯結(jié)構(gòu)隔聲模型55-71
• 5.1 隔聲的基本理論55-57
• 5.1.1 隔聲性能評(píng)價(jià)指標(biāo)55
• 5.1.2 空氣隔聲55-56
• 5.1.3 勻質(zhì)單層墻隔聲規(guī)律56-57
• 5.1.4 層墻隔聲規(guī)律57
• 5.2 含空腔雙板夾芯結(jié)構(gòu)隔聲理論57-63
• 5.2.1 理論模型的建立57-61
• 5.2.2 結(jié)果收斂性驗(yàn)證61-62
• 5.2.3 算例分析62-63
• 5.3 層合板空腔結(jié)構(gòu)63-70
• 5.3.1 理論模型的建立63-67
• 5.3.2 結(jié)果收斂性驗(yàn)證67-68
• 5.3.3 算例分析68-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論71-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況75-76
• 致謝76-77

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 任樹(shù)偉;孟晗;辛鋒先;盧天健;慈軍;耿麗;;方形蜂窩夾層曲板的振動(dòng)特性研究[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2015年03期

2 孟晗;辛鋒先;盧天健;;多孔纖維吸聲材料填充蜂窩結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能[J];中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué);2014年06期

3 任樹(shù)偉;辛鋒先;盧天健;;蜂窩層芯夾層板結(jié)構(gòu)振動(dòng)與傳聲特性研究[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2013年03期

4 姜燕坡;白國(guó)鋒;隋富生;沈曉云;;多層復(fù)合材料的聲學(xué)性能研究[J];環(huán)境工程;2012年S1期

5 劉新金;劉建立;徐伯俊;高衛(wèi)東;;分層多孔材料吸聲結(jié)構(gòu)的性能分析[J];振動(dòng)與沖擊;2012年05期

6 段翠云;崔光;劉培生;;多孔吸聲材料的研究現(xiàn)狀與展望[J];金屬功能材料;2011年01期

7 辛鋒先;張錢城;盧天健;;輕質(zhì)夾層材料的制備和振動(dòng)聲學(xué)性能[J];力學(xué)進(jìn)展;2010年04期

8 陶紅丹;盛美萍;肖和業(yè);;聲激勵(lì)下雙層耦合結(jié)構(gòu)聲與振動(dòng)特性研究[J];振動(dòng)工程學(xué)報(bào);2010年01期

9 吳林志;泮世東;;夾芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及制備現(xiàn)狀[J];中國(guó)材料進(jìn)展;2009年04期

10 辛鋒先;盧天健;陳常青;;輕質(zhì)金屬三明治板的隔聲性能研究[J];聲學(xué)學(xué)報(bào)(中文版);2008年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 辛鋒先;盧天健;;外部流場(chǎng)作用下正交加筋板的聲輻射特性[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

2 辛鋒先;盧天健;陳常青;;金屬正交加筋三明治板的波動(dòng)特性研究[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 張國(guó)旗;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];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

2 婁佳;復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)的彎曲、屈曲和振動(dòng)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

3 劉均;方形蜂窩夾層結(jié)構(gòu)振動(dòng)與沖擊響應(yīng)分析[D];華中科技大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 張U，

本文編號(hào)：701946