發(fā)布時間：2017-08-19 17:15

  本文關鍵詞：復合材料夾芯結構振動和傳聲特性研究

  更多相關文章： 復合材料 夾芯結構 傳聲特性 模態(tài)分析

【摘要】：現(xiàn)代復合材料因其剛度大、強度高、質(zhì)量輕,并且具有抗疲勞、耐高溫和可設計等優(yōu)點,被廣泛應用于航天飛機、交通運輸工具、建筑物和機械零件的設計制造之中。夾芯結構最早出現(xiàn)于20世紀40年代,二戰(zhàn)后得到廣泛關注。夾芯結構可以看作一種特殊的復合材料結構,其主要是由兩層或多層面板間添加單層或多層層芯來制成的,其質(zhì)量輕、剛度大以及散熱性好等優(yōu)點,在艦船、汽車和航天飛機的外殼結構中屢屢能看見其身影。在國內(nèi),復合材料夾芯結構的發(fā)展應用與船舶工業(yè)有著密不可分的關系。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了復合材料層合板的剛度矩陣、振動控制方程和四邊簡支條件下幾種特殊鋪設情況下的層合板固有頻率解析表達式,并探究了任意鋪設角度下,層合板邊長比與結構固有頻率的關系�；谝浑A剪切層合板理論,推導了四邊形四節(jié)點層合板單元。利用FORTRAN語言編寫了四邊形四節(jié)點有限元程序,并對層合板進行了靜力分析和模態(tài)分析,分析了不同激勵頻率下,層合板的動力響應特點。文章最后,文章以含空腔的夾芯結構為研究對象,研究結構參數(shù)對其傳聲特性的影響。首先,假設夾芯結構的上、下面板是相同的,在研究結構的傳聲特性時不考慮上、下面板差異性的影響。其次,建立了面板為均質(zhì)板的含空腔夾芯結構的傳聲理論模型,推導了四邊簡支條件下,一平面簡諧波以(φ,θ)入射夾芯板時,夾芯板的傳聲系數(shù)表達式。最后,運用MATLAB編程實現(xiàn),并探究了聲波俯仰角和面板厚度對夾芯結構傳聲性能的影響。此外,進一步對面板為層合板的含空腔夾芯結構的傳聲理論模型進行簡化,文中取層合板的鋪層方式為特殊正交鋪設,且假設夾芯結構的上、下面板的鋪層物理和鋪層幾何均相同,在四邊簡支條件下傳聲損失表達式推導過程與均質(zhì)雙板夾芯結構相似,最后用MATLAB編程實現(xiàn)并探究了聲波俯仰角、面板厚度及面板分層數(shù)對含空腔雙層合板夾芯結構傳聲損失的影響。結果表明,結構對小俯仰角聲波隔聲能力更好；隨著面板板厚增加一倍,結構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)增多會提高結構隔聲能力。
【關鍵詞】：復合材料 夾芯結構 傳聲特性 模態(tài)分析
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 復合材料研究背景介紹10-11
• 1.1.2 夾層結構研究背景介紹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 層合板振動平衡方程的推導32-35
• 2.4.2 特殊鋪設層合板振動方程的推導35
• 2.4.3 特殊正交鋪設層合板振動解析解的推導35
• 2.4.4 反對稱鋪設層合板振動解析解的推導35-37
• 2.5 算例分析37-40
• 2.5.1 特殊鋪設層合板振動解析解的研究37-39
• 2.5.2 邊長比對層合板固有頻率影響研究39-40
• 2.6 本章小結40-41
• 3 層合板有限元分析41-50
• 3.1 四邊形四節(jié)點層合板單元推導41-43
• 3.2 有限元平衡方程推導43-45
• 3.3 層合板的自由振動計算45-46
• 3.4 算例分析46-49
• 3.5 本章小結49-50
• 4 層合板強迫振動分析50-55
• 4.1 含阻尼的多自由度強迫振動50-51
• 4.2 阻尼模型51-52
• 4.3 時域分析52-53
• 4.4 算例分析53-54
• 4.5 本章小結54-55
• 5 含空腔夾芯結構隔聲模型55-71
• 5.1 隔聲的基本理論55-57
• 5.1.1 隔聲性能評價指標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 含空腔雙板夾芯結構隔聲理論57-63
• 5.2.1 理論模型的建立57-61
• 5.2.2 結果收斂性驗證61-62
• 5.2.3 算例分析62-63
• 5.3 層合板空腔結構63-70
• 5.3.1 理論模型的建立63-67
• 5.3.2 結果收斂性驗證67-68
• 5.3.3 算例分析68-70
• 5.4 本章小結70-71
• 結論71-72
• 參考文獻72-75
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況75-76
• 致謝76-77

【參考文獻】

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本文編號：701946