蜂窩夾層板隔聲特性研究與低噪聲結構設計.pdf

1、學校代碼：10406分類號：TB535學號：130085232024南昌航空大學南昌航空大學碩士學位論文（專業(yè)學位研究生）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構設計低噪聲結構設計碩士研究生：吳廷洋導師：吳錦武教授申請學位級別：碩士學科、專業(yè)：航空工程所在單位：飛行器工程學院答辯日期：2016年6月3日授予學位單位：南昌航空大學I摘要蜂窩復合材料因其具有優(yōu)異的隔聲特性，既可用作承載件，也可用作隔聲隔熱件，而被廣泛應用于

2、航空、航天等領域。蜂窩夾層板結構參數(shù)的變化會對其整體力學和隔聲性能造成不同程度的影響，因此分析研究其力學、聲學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)的低噪聲結構設計展開了研究。首先，通過建立夾層板的固有頻率理論模型，分析了結構參數(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、析了結構參數(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構參數(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、等效楊氏模量等結構參數(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構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構設計。通過聲輻射模態(tài)，引申推導出力輻射模態(tài)?；诹椛淠B(tài)，依據(jù)輻射聲功率與外激勵之間的關系，建立了結構輻射聲功率與力輻射模態(tài)之間關系。通過調整蜂窩芯位置，使其位于力輻射模態(tài)節(jié)點或附近位置，可設計出一種低噪聲蜂窩夾層結構，并利用輻射聲功率計算蜂窩結構的傳聲損失。研究結果表明：當蜂窩芯位于力輻射模態(tài)節(jié)點上或節(jié)點附近時，可使結構輻射聲功率