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夹层复合材料的振动与传声特性研究
| 论文题名： | 夹层复合材料的振动与传声特性研究 |
| 关键词： | 船舶建造;复合材料;蜂窝夹层板;结构振动 |
| 摘要： | 轻量化和隐身性对于提高现代舰船作战能力起着越来越重要的作用。复合材料以其高比强度、比模量、抗电化学腐蚀以及可设计性强等优点，被广泛地应用于汽车制造、船海工程、航空航天等现代工业的各个领域。由于工作环境的特殊性，这些复合材料结构除了常规的力学承载外还常常暴露于高噪声环境中。因而，对于这些新型材料结构的动力和声学特性研究具有重要的意义。 本研究基于FSDT理论，在推导四边形四节点层合板单元有限元列式的基础上，采用FORTRAN语言进行了程序实现。从时域和频域两个维度出发，分别计算分析了层合板的动力响应特性。基于Y型周期性单元体，推导得到了蜂窝芯层等效材料参数，并比对了各种等效模型的准确性。基于Virtual. Lab Acoustics声学仿真软件，采用间接边界元理论计算了蜂窝夹层板的隔声特性，探讨了设计参数对隔声性能的影响。以复合材料层合板与铝蜂窝夹层板为研究对象，进行了多维度的力学和声学分析。针对层合板结构，求解分析了静载荷下的位移响应、应力分布以及固有模态。在时频域，分别采用Wilson-θ法和传递响应函数计算得到了强迫振动下的结构响应。鉴于蜂窝夹层板物理上的不连续性，在求解得到芯层等效材料参数的基础上分析探讨了等效板理论、蜂窝板理论以及三明治板理论的可行性和准确性。最后，针对蜂窝夹层板进行了传声特性的仿真计算，得到了场点声压分布、构件两侧声压级差和结构隔声量曲线，系统地讨论了面板厚度、密度、芯层高度、壁厚和壁长五个设计参量对传声性能的影响。 |
| 作者： | 范鑫 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 洪明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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