原文传递
复合材料夹层板结构振动与声特性研究
| 论文题名： | 复合材料夹层板结构振动与声特性研究 |
| 关键词： | 军用舰船;复合材料夹层结构;声学特性;振动特性 |
| 摘要： | 复合材料夹层结构因具有强度高、刚度大、耐磨损和耐腐蚀等优于一般钢板材料的特性被广泛应用于船舶工程等领域并成为了常见的舰船结构。另外，夹层结构的呈层性和各向异性为该材料提供了很大的设计空间，但是由于复合材料夹层结构各向异性严重、材料性能分散以及内部结构复杂等缺点使得该结构的实际应用增加了实现成本和实施难度。研究夹层结构的本构关系、静力特性和振动特性等力学性质都有非常重大的实际意义。另外，目前军用舰船对船体声特性的要求越来越高，寻找隔声性能良好的结构迫在眉睫。以格栅作为夹芯的夹层板结构作为新世纪新材料表现出了优良的声学特性，因此研究格栅夹层结构的声特性意义重大。 本文对于较为常见的复合材料夹层结构——层合板分别基于经典层合板和一阶剪切层合板理论推导了其刚度阵，通过对层合板进行中面微块的受力分析，得到了它的振动控制方程。基于经典层合板理论推导得出了关于层合板固有频率解析解求解的相关结论。基于一阶剪切层合板理论推导了层合板的有限元方程，编写了四边形四节点层合板单元，计算了层合板的静力位移、各层应力、固有频率和固有振型，并分析了铺层角度和铺层层数对固有频率的影响。还分别在时域和频域对层合板的强迫振动进行了分析，同时计算了层合板结构的声辐射和隔声量。 针对典型的格栅夹层板结构，推导了三种胞元格栅结构的均质平板等效刚度，并以三角形胞元结构为例验证了该结构等效刚度的正确性。以格栅为夹芯、层合板为上下面板的夹层板结构为研究对象，基于Hoff理论建立了有限元模型。在介绍声辐射和隔声基本理论的基础上提出了夹层板结构声特性的计算模型，重点计算分析了格栅夹层结构的隔声特性。 |
| 作者： | 罗英勤 |
| 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： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
