阻尼复合加筋板隔声罩的隔声性能研究

摘要

在工业噪声控制实践中,阻尼复合加筋板以显著的隔声效果得以广泛的应用于隔声罩的设计中.阻尼复合板的基本构造方式一般由金属弹性层并加筋处理提供构件所需要的机械强度,由多层板组成的弹性阻尼层尽可能多地耗散振动能.而国内外对加筋的阻尼复合板构成隔声罩的隔声性能研究很少,因此本研究很有必要.本文首先通过复合阻尼板各层的分界面间的应力与位移相等的条件,利用迁移矩阵法推导出复合阻尼板的隔声量,并将计算结果与声学基础的波动方程推导的多层板的隔声量进行对比,并分析了复合阻尼板中各个参数对隔声量影响.然后在复合阻尼板的基础上进行了加筋处理,并提出了横纵交错的加筋板是由若干个四边固支的矩形板格组成的假设,在此假设的基础上,利用薄板的小挠度理论推导z方向正应力和正应变,推导出加筋影响矩阵,并加入复合阻尼板的计算模型中,求出加筋阻尼复合板的隔声损失.最后利用统计能量法求出声场间非共振传递的耦合损耗因子.并求出其他的统计能量的参数,计算出隔声罩的隔声量.实现对加筋阻尼复合板的隔声罩进行了噪声预报.本文在迁移矩阵法求解复合阻尼板隔声量的基础上,成功引入了纵横加筋阻尼复合板是由若干个四边固支矩形板格组成的假设.通过分析加筋影响矩阵,提出了加筋后的复合阻尼板与一般单层加筋板不同的是与加筋板层相邻的芯层板的各种材料力学常数也对加筋阻尼复合板的隔声性能有影响的结论.并利用统计能量法求出了声场间非共振传递的耦合损耗因子,建立计算模型,最终求出了加筋阻尼复合板的隔声罩的隔声量.在此基础上,本文详细分析了芯层材料力学系数对隔声的影响.为揭示复合阻尼加筋板声透射性能,改进复合阻尼加筋板的隔声性能提供了一定的依据.

目录

文摘

英文文摘

独创性说明

引 言

0.1课题的理论意义和应用价值

0.2国内外研究概述及发展趋势

0.3本文的主要工作

1求解复合阻尼板的声透射系数

1.1固体中的弹性波

1.1.1固体弹性介质中的波动方程

1.1.2固体中的纵波和横波

1.1.3固体中纵波与横波的位移势函数

1.2复合阻尼板波动方程的迁移矩阵法

1.2.1入射声场的位移应力波动方程

1.2.2出射声场的位移应力波动方程

1.2.3声波在板中传播方程

1.2.4应用迁移矩阵法求出隔声损失

1.3声波基本方程求解多层板的声透射系数

1.3.1声波透过三层板的情况

1.3.2n层板的声透射方程

1.4数值计算结果与分析

1.5本章小结

2加筋复合阻尼板的隔声计算

2.1对于加筋的复合阻尼板的假设

2.2薄板的弯曲

2.3弹性曲面的微分方程

2.3.1弹性曲面的基本方程

2.3.2内力

2.3.3位移变分法之李兹法

2.4加筋阻尼复合板的计算模型

2.4.1李兹法求解四边固支矩形板的挠度和应力

2.4.2加筋复合阻尼板的迁移矩阵法

2.5数值计算结果与分析

2.5.1带加筋的阻尼复合板和不带加筋的阻尼复合板之间的比较

2.5.2筋骨的间距对隔声效果的影响

2.5.3与加筋板相邻板层的材料常数对加筋板隔声效果的影响

2.6本章小结

3带加筋复合阻尼板隔声罩的统计能量分析

3.1隔声罩的统计能量分析模型

3.2模态密度的确定

3.2.1声场模态密度的确定

3.2.2加筋阻尼符合板的模态密度的确定

3.3内部损耗因子的确定

3.3.1加筋复合阻尼板结构的内部损耗因子

3.3.2声场内部的损耗因子

3.4耦合损耗因子的确定

3.4.1声场间的耦合损耗因子

3.4.2加筋阻尼复合板与声场间的共振耦合损耗因子

3.5数值计算结果与分析

3.6本章小结

结论

论文创新点摘要

参考文献

攻读硕士学位期间参与科研项目及发表的学术论文

致谢

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