蜂窩夾層板隔聲特性研究與低噪聲結(jié)構(gòu)設(shè)計.pdf

1、學(xué)校代碼：10406分類號：TB535學(xué)號：130085232024南昌航空大學(xué)南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位研究生）蜂窩夾層板隔聲特性研究與蜂窩夾層板隔聲特性研究與低噪聲結(jié)構(gòu)設(shè)計低噪聲結(jié)構(gòu)設(shè)計碩士研究生：吳廷洋導(dǎo)師：吳錦武教授申請學(xué)位級別：碩士學(xué)科、專業(yè)：航空工程所在單位：飛行器工程學(xué)院答辯日期：2016年6月3日授予學(xué)位單位：南昌航空大學(xué)I摘要蜂窩復(fù)合材料因其具有優(yōu)異的隔聲特性，既可用作承載件，也可用作隔聲隔熱件，而被廣泛應(yīng)用于

2、航空、航天等領(lǐng)域。蜂窩夾層板結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化會對其整體力學(xué)和隔聲性能造成不同程度的影響，因此分析研究其力學(xué)、聲學(xué)性能有著重要的實際意義。本文針對蜂窩夾層板的固有頻率、隔聲性能和基于力輻射模態(tài)的低噪聲結(jié)構(gòu)設(shè)計展開了研究。首先，通過建立夾層板的固有頻率理論模型，分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對其固有頻率的影響。采用Reddy較高階剪切變形理論結(jié)合有限元法建立了夾層板固有頻率理論模型，運用數(shù)值模擬計算了夾層板前幾階固有頻率，并驗證了理論模型的準確性，同時著重分

3、析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對其固有頻率的影響。其次，通過理論建模分析研究了夾層板結(jié)構(gòu)參數(shù)對其傳聲損失的影響?？紤]簡諧聲波垂直入射，基于波傳遞理論和傳遞矩陣，引入蜂窩特性阻抗建立了蜂窩夾層板傳聲理論模型。通過對傳聲理論模型的準確性分析，研究了夾層板的面板厚度、芯層厚度、等效楊氏模量等結(jié)構(gòu)參數(shù)對其傳聲損失的影響。由數(shù)值分析可知：與傳統(tǒng)的理論模型相比，本文提出的理論模型相對較為簡單，而且由結(jié)果分析可知，夾芯層厚度、面板厚度和面板密度對夾層板的傳聲損失影響較

4、大。最后，利用力輻射模態(tài)計算得到蜂窩夾層結(jié)構(gòu)傳聲損失的理論公式，同時基于力輻射模態(tài)對蜂窩梁進行低噪聲結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過聲輻射模態(tài)，引申推導(dǎo)出力輻射模態(tài)?；诹椛淠B(tài)，依據(jù)輻射聲功率與外激勵之間的關(guān)系，建立了結(jié)構(gòu)輻射聲功率與力輻射模態(tài)之間關(guān)系。通過調(diào)整蜂窩芯位置，使其位于力輻射模態(tài)節(jié)點或附近位置，可設(shè)計出一種低噪聲蜂窩夾層結(jié)構(gòu)，并利用輻射聲功率計算蜂窩結(jié)構(gòu)的傳聲損失。研究結(jié)果表明：當蜂窩芯位于力輻射模態(tài)節(jié)點上或節(jié)點附近時，可使結(jié)構(gòu)輻射聲功率