声学超材料不确定性分析及其车内降噪应用研究

发布时间：2023-04-26 18:30

　　声学超材料是人工周期复合材料,因其所具备的超常特性,近年来受到国内外学者的广泛关注。传统的声学超材料研究大多是基于确定参数模型,然而在实际工程应用中,由于制造、测量和材料属性等误差的影响,声学超材料中的不确定参数往往是不可避免的。当这些不确定参数耦合在一起时,可能会使得声学超材料的实际物理特性产生较大的偏差。为保证声学超材料使用性能的可靠性,对不确定声学超材料的物理特性等进行有效的预测是非常有必要的。针对不确定声学超材料问题,本文构建了区间、随机、区间和随机混合三种不确定声学超材料的数值分析方法,分别用于预测这三种类型不确定参数对声学超材料能带结构、模态振型及频率响应函数的影响。此外,针对车内驾驶员右耳处噪声响应峰值问题,提出一种声学超材料板结构来降低车内噪声,并对该结构的不确定性进行了研究。论文主要的研究内容包括:(1)基于区间摄动有限元法,构建了区间不确定声学超材料的分析模型,可用于分析区间声学超材料能带结构频率、模态振型位移及频率响应的变化范围。区间摄动有限元法以一阶摄动技术为基础,分别将能带结构频率、模态振型位移及频率响应近似为区间参数的线性函数,在确定摄动半径后便可求得其变化...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 论文的研究背景和意义
    1.2 声学超材料研究现状
        1.2.1 声学超材料简介
        1.2.2 声学超材料的弹性波带隙机理
        1.2.3 声学超材料缺陷态
    1.3 不确定分析方法研究现状
        1.3.1 区间不确定分析方法研究现状
        1.3.2 随机不确定分析方法研究现状
        1.3.3 区间和随机混合不确定分析方法研究现状
    1.4 论文研究内容及章节安排
第2章 区间不确定声学超材料分析
    2.1 引言
    2.2 声学超材料能带结构计算基础理论
        2.2.1 弹性波方程
        2.2.2 结构周期性描述
        2.2.3 fBloch定理
        2.2.4 能带结构
        2.2.5 声学超材料能带结构计算方法
        2.2.6 基于有限元法的声学超材料能带结构计算
    2.3 区间不确定声学超材料分析
        2.3.1 区间不确定能带结构分析
        2.3.2 区间不确定振型分析
        2.3.3 区间不确定频响函数分析
    2.4 算例
    2.5 本章小结
第3章 随机不确定声学超材料分析
    3.1 引言
    3.2 变量变换法
    3.3 随机不确定声学超材料分析
        3.3.1 随机不确定能带结构分析
        3.3.2 随机不确定振型分析
        3.3.3 随机不确定频率响应分析
    3.4 算例
    3.5 本章小结
第4章 区间和随机混合不确定声学超材料分析
    4.1 引言
    4.2 随机区间矩法
    4.3 区间和随机混合不确定声学超材料分析
        4.3.1 区间和随机混合不确定能带结构分析
        4.3.2 区间和随机混合不确定振型分析
        4.3.3 区间和随机混合不确定频率响应分析
    4.4 算例
    4.5 本章小结
第5章 声学超材料在车内噪声控制中的应用研究
    5.1 引言
    5.2 声学超材料板带隙影响因素分析
    5.3 车内噪声传函及声学贡献分析
        5.3.1 声固耦合理论
        5.3.2 声学贡献分析理论
        5.3.3 车内噪声传函及声学贡献计算
    5.4 不确定声学超材料板分析
    5.5 施加声学超材料后的噪声传函分析
    5.6 本章小结
结论与展望
参考文献
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文
致谢



本文编号：3801992