板结构的振动声辐射及其隔声性能研究

摘要

该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.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题的研究背景

1.2国内外研究进展及文献综述

1.2.1板的振动及声辐射特性研究概况

1.2.2加筋板附加阻尼板结构声振特性研究概况

1.2.3板结构的临界频率和吻合频率研究概况

1.2.4板的隔声性能研究概况

1.3本文主要内容

第2章板结构振动声辐射特性研究

2.1引言

2.2板结构振动声辐射

2.2.1声辐射模型

2.2.2加筋板表面振动速度分布

2.2.3辐射效率

2.2.4算例

2.3本章小结

第3章敷设自由阻尼层的板结构振动声辐射特性研究

3.1引言

3.2阻尼基本特性

3.2.1阻尼减振降噪原理

3.2.2阻尼材料的能量损耗与评估指标

3.2.3表面阻尼处理的类型

3.3基本理论

3.3.1假设条件

3.3.2数学模型

3.3.3结构损耗因子

3.3.4敷设自由阻尼层后加筋板的辐射声功率

3.4本章小结

第4章板的吻合频率和临界频率特性研究

4.1引言

4.2形成吻合效应的条件

4.3板的临界频率和吻合频率

4.3.1薄板的临界频率和吻合频率

4.3.2厚板的临界频率和吻合频率

4.3.3复合材料薄板的临界频率和吻合频率

4.3.4复合材料厚板的临界频率和吻合频率

4.4吻合效应与共振的区别

4.5本章小结

第5章板的隔声性能研究

5.1引言

5.2隔声理论

5.2.1隔声的基本概念

5.2.2声波垂直入射时的隔声量

5.2.3声波无规入射时的隔声量

5.2.4考虑弯曲波影响时的隔声量

5.2.5单层匀质墙体隔声的频率特性

5.3复合板的隔声性能

5.3.1加筋板的隔声特性

5.3.2阻尼复合钢板的隔声特性

5.4本章小结

第6章全文总结和进一步工作的展望

6.1全文总结

6.2今后工作的设想

致谢

参考文献

硕士期间发表的论文及所做的科研工作