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板结构的振动声辐射及其隔声性能研究

陆红艳

  随着科学的发展,人们生活水平的进一步提高和军事战略的需要,船舶的噪声及其控制问题已日益受到人们的关注。各种类型的板结构是被广泛应用于工程领域的一种结构形式,它不仅在受到外界激励时会向外辐射噪声,而且也可用于控制噪声的传播。阻尼技术是解决工程中振动和噪声问题的十分有效的手段。目前已被广泛应用于诸如航空航天、机械、船舶及家用电器等各个领域,有助于结构减少传递振动与声辐射的能力。本文首先建立板的声辐射模型及辐射声功率与振动速度之间的关系。有限元计算结果表明加强筋可以降低表面振动速度,减弱结构辐射声功率。并对阻抗矩阵进行了特征值分析,从理论上说明了特征向量对应的一组速度分布,其辐射效率正比于该阶特征向量对应的特征值。文中还利用弹性理论中的Lame方程描述了自由阻尼层的运动,并将阻尼层的位移沿阻尼层厚度方向展开,根据阻尼层与基层的位移连续性条件及阻尼层与声场的应力连续性条件,得到了自由阻尼层的位移表达式,进而得到了结构损耗因子与辐射声功率的计算公式。针对声波入射板面时在某一特定频率或特定入射角度时会使声辐射能力大大增加并产生声能的大量透射这一现象,详细讨论了产生吻合效应的条件;并针对工程实际中所应用到的各种尺寸、材质的板分别推导了其吻合频率和临界频率的计算公式,得出了厚板和材料的各向异性均会使结构的临界频率下降的结论。最后就工程中应用较广泛的各种类型板结构(如加筋板、复合阻尼板)的隔声问题进行了详细全面的讨论。在认识隔声理论的前提下,研究了板在宽频域范围上的隔声特性,并总结了板材加筋以及敷设阻尼对结构隔声的影响,具有一定的工程实用价值。……   
[关键词]:板结构;阻尼;振动声辐射;吻合效应;隔声
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:武汉理工大学2003年