基于Zig-Zag模型夾層板動(dòng)力與聲傳輸特性研究.pdf

1、提高海軍艦艇尤其是潛艇的聲隱身特性，對(duì)增強(qiáng)自身作戰(zhàn)威力與生存能力具有重要的意義。隨著新型材料和技術(shù)在船舶領(lǐng)域中的應(yīng)用，夾層板結(jié)構(gòu)以其優(yōu)良性能優(yōu)勢，在船舶領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。夾層板結(jié)構(gòu)是近代發(fā)展起來的一種比較先進(jìn)的結(jié)構(gòu)形式，具有比強(qiáng)度高、比剛度大、重量輕、具有可設(shè)計(jì)性、易于加工、成型好等特點(diǎn)，這些都是其他材料所不具有的優(yōu)良性能。但與普通材料相比，這種結(jié)構(gòu)有其自身難以克服的缺點(diǎn)，延伸性小、各向異性顯著、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜等這些特點(diǎn)使得這種材料

2、的力學(xué)特征非常復(fù)雜，因此合理的力學(xué)性能研究在夾層板結(jié)構(gòu)的開發(fā)和應(yīng)用中發(fā)揮著重要的作用，有必要對(duì)夾層板結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。
　　 本文基于Zig-Zag變形假定和板Mindlin一階剪切理論，建立了復(fù)合材料夾層板有限元?jiǎng)恿卧Ｐ?，分別對(duì)上、下面板和芯體建立了三個(gè)獨(dú)立坐標(biāo)系，考慮各部分轉(zhuǎn)角變量獨(dú)立，推導(dǎo)了四節(jié)點(diǎn)夾層板模型的有限元列式并編制相應(yīng)的程序。也為具有厚夾芯和軟夾芯的復(fù)合材料夾層板的動(dòng)力分析提供了一種更為準(zhǔn)確的有限元模型。應(yīng)用模態(tài)

3、分析理論和結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析方法計(jì)算了夾層板結(jié)構(gòu)時(shí)域和頻域的響應(yīng)。采用有限元/邊界元方法，建立了嵌在無限大障板上夾層板聲輻射和聲傳輸?shù)挠?jì)算模型。通過推導(dǎo)的模型編制了計(jì)算機(jī)程序。
　　 針對(duì)典型結(jié)構(gòu)研究分析了芯板材料參數(shù)和厚度的變化對(duì)結(jié)構(gòu)固有頻率的影響和時(shí)域與頻域的動(dòng)力響應(yīng)特性的影響；研究分析了在單點(diǎn)激勵(lì)下夾層板芯層材料參數(shù)和幾何參數(shù)等的變化對(duì)聲輻射特性的影響；研究分析了平面聲波入射和混響聲場入射情況下夾層板芯層材料參數(shù)和芯層厚度的