含分層損傷層合板的動力和聲傳輸特性研究.pdf

1、提高艦船結(jié)構(gòu)的聲學(xué)隱身性能對增強(qiáng)現(xiàn)代艦船作戰(zhàn)能力有著越來越重要的意義。以纖維增強(qiáng)復(fù)合材料為代表的先進(jìn)復(fù)合材料憑借其比模量和比強(qiáng)度大、耐疲勞性能好、抗震性好和工藝性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在船舶等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。與金屬材料有所不同，由于復(fù)合材料構(gòu)造形式的特殊性，鋪層幾何以及在制造、使用過程中的損傷等因素，可能對結(jié)構(gòu)的動力特性以及聲學(xué)特性等產(chǎn)生影響。因此，研究健康層合板和含分層損傷層合板的動力特性和聲學(xué)特性有著非常重要的意義。
　　本文基

2、于Mindlin一階剪切理論，應(yīng)用線性彈簧單元作為界面接觸模型，位移連續(xù)條件保證分層邊界截面的幾何協(xié)調(diào)，分別建立了健康層合板和含橢圓形嵌入式分層層合板的動力分析模型，推導(dǎo)了四結(jié)點(diǎn)四邊形層合板單元的有限元列式，并編寫了相應(yīng)的有限元分析程序。應(yīng)用強(qiáng)迫振動的時(shí)域和頻域分析方法，分別計(jì)算了層合板的振動響應(yīng)和傳遞響應(yīng)函數(shù)。結(jié)合有限元法和Rayleigh積分方法，對嵌在無限大障板上的健康層合板和含分層損傷層合板，建立了層合板的聲輻射模型和聲傳輸模型

3、，分別計(jì)算了層合板的輻射聲功率和傳聲損失。針對典型的層合板結(jié)構(gòu)，分析層合板在集中力作用下的應(yīng)力分布特點(diǎn)，并討論了鋪層幾何、阻尼比以及激勵頻率等參數(shù)對結(jié)構(gòu)強(qiáng)迫振動響應(yīng)特性的影響;計(jì)算并討論了在單點(diǎn)激勵下鋪層幾何對層合板聲輻射性能的影響;分別分析了在平面聲波和擴(kuò)散聲場入射下，平面波的入射角度、層合板的鋪層幾何等參數(shù)對聲傳輸特性的影響。最后針對含分層損傷的層合板，分析討論了在平面聲波和擴(kuò)散聲場入射下，分層大小、分層位置以及邊界條件等因素對聲傳