粘弹性阻尼夹层板结构的声振特性的研究.pdf

分类号:TB535 +.1 密级: 公开学号: 119210013 粘弹性阻尼夹层板结构的声振特性研究学生姓名王康乐指导教师陆金铭副教授江苏科技大学二O一四年三月万方数据 Study on vibro-acoustic characteristics of sandwich structure with visco-elastic damping material Submitted by Wang Kangle Supervised by Lu Jinming Jiangsu University of Science and Technology March, 2014 万方数据江苏科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名: 年月日万方数据江苏科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于: (1)保密□,在年解密后适用本授权书。(2)不保密□。学位论文作者签名: 指导教师签名: 年月日年月日万方数据摘要 I 摘要橡胶芯夹层板结构具有优越的声学性能、力学性能,近年来备受广大科学工作者的青睐,他们进行了大量的理论推导、试验研究及数值计算,从而得到了很多有价值的结论。通过查阅相关文献发现,国内相关文献主要研究夹层板结构的固有频率、阻尼损耗因子,也有些文献是研究橡胶芯夹层板结构隔声性能,但很多没有考虑到夹芯层阻尼损耗因子及弹性模量随频率的变化特性。针对这一问题,本文对橡胶夹层板结构的声振特性进行了研究,具体内容如下: 基于夹层板的Hoff理论及阻尼耗能机理,推导了橡胶芯夹层板结构固有频率及阻尼损耗因子的计算公式。为了验证理论模型的正确性,将固有频率的解析解与数值计算结果进行了对比;同时,将阻尼损耗因子的数值计算值与前人文献的理论值、数值计算值进行了对比,从而能有效的保证了理论、数值计算结果的正确性。最后,详细分析了不同结构参数下夹层板结构的固有频率、阻尼损耗因子。根据夹层板的Hoff理论及声波的反射、透射机理,推导了混响声场下夹层板结构的隔声量表达式。并且建立了上、下面板不对称状况下,夹层板结构的刚度理论模型。随后,参考薄板的隔声频率特性曲线分析了不同结构参数下夹层板结构的隔声量特性, 且对比了是否考虑阻尼损耗因子、弹性模量随频率变化这两种情况下夹层板结构的隔声量曲线的差异。接着,采用自辐射阻抗、互辐射阻抗数学模型分析了橡胶芯夹层板结构的声辐射特性,探讨了芯层的阻尼、弹性模量随频率变化下,不同结构参数对夹层板结构声辐射特性的影响。最后,开展了船体基座粘弹性复合阻尼减振性能试验,讨论了船体基座振动功率流的主要传递部件,分析了基座不同部件经过约束阻尼处理后从基座面板到船体结构的减振效果,且重点阐释了基座经过阻尼处理后,不同激励点下从基座面板到船体结构的减振效果,进而有效的验证了橡胶芯夹层板结构优越的隔振特性。本文做了一些创新性的工作,主要创新点为:根据夹层板的Hoff理论及声学机理, 推导了混响声场下夹层板结构的隔声量表达式;基于对称夹层板结构的刚度理论模型, 建立了非对称夹层板结构的刚度理论模型,重点分析了上、下面板不对称条件下结构的隔声性能及声辐射特性;开展了船体基座粘弹性复合阻尼减振性能试验,分析了基座的不同部件经过约束阻尼处理后的减振效果,该研究对船舶结构声学设计具有一定的参考价值。关键词丁基橡胶;固有频率;阻尼损耗因子;隔声量;声辐射特性;阻尼减振万方数据江苏科技大学工学硕士学位论文 II Abstract Recently, lots of researches on the sandwich with rubber damping material were carried out by scientistsdue to itssuperior mechanicalperformanceand acoustical property, which gainedsome valuable results from the theoretical, experimental research and numerical