密排圆形蜂窝夹层结构的隔吸声设计研究
发布时间：2021-03-01 06:58
蜂窝夹层结构凭借其质量轻且高强度比、高刚度比、耐冲击等优良力学性能,在航空航天、船舶、汽车、建材等领域得到广泛应用。考虑到结构所处的工况环境经常伴随着噪声与振动,而过大的噪声不但会引起相关人员的不适,而且会影响结构设备的使用寿命。相比正六边形蜂窝芯结构,圆形蜂窝具有芯材耗量少,强度比高,承载力更高,同时可避免多边形孔角部的应力集中等优点。本文针对密排圆形蜂窝夹层板结构的隔声、单面穿孔板的蜂窝夹层结构吸声、双面穿孔板的蜂窝夹层结构吸声展开了研究。首先,对密排圆形蜂窝夹层板结构的隔声性能进行了分析。本文采用三明治夹层板等效理论对圆形蜂窝夹芯层进行了力学参数等效计算,基于等效力学参数求解了夹层板结构隔声量,并应用多场耦合有限元软件COMSOL验证了理论模型计算方法的准确性。最后讨论了蜂窝层芯半径、层芯壁厚以及材料对结构隔声量的影响。结果表明:在四边简支边界条件下,随着圆形孔蜂窝层芯胞元半径的增大,结构板隔声性能下降,并且芯层壁厚的增大,蜂窝板隔声量提高,结构隔声波谷向低频移动。此外,结构材料不同,结构隔声量有差异,铜材和钢材结构板比铝材结构隔声性能更好。其次,对单面微穿孔板的蜂窝夹层结构吸声...
【文章来源】：南昌航空大学江西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国产C919大型客机
良的隔吸声减振性能，而轻质夹层板结构凭借其高强度、高刚度等到广泛引用。夹层板结构是一种混杂复合夹层结构，该类结构的基上下两块薄而强的面板和填充在其中与面板牢固连接的轻质芯材板结构多被用于航空器上，像飞机的舱门、起落架门、垂尾和水平，由于夹层板结构具有一定的密封性能，也被应用在飞机的隔墙、舱李舱等结构中，并且无人机的机身和机翼中等承力部件上也有应用现代建筑上广泛应用的隔墙板是由钢架连接的石膏板或水泥板构板就是典型的夹层板结构。多种类的夹层板结构中，最为典型的当属蜂窝夹层结构。蜂窝夹层问世以来，就得到人们的重视，凭借其独特的优势，比如，高强度，质量轻，隔热隔声，吸声降噪[14-16]等，一直是人们的研究热点结构的应用领域也相当广泛。传统蜂窝结构是正六边形蜂窝芯的蜂 1.2 所示），六边形蜂窝结构的设计灵感来源于蜜蜂蜂巢，相比其的夹层板结构，六边形蜂窝结构材料较少，制造技术较为成熟，并
61.3.2 微穿孔板结构研究现状微穿孔板吸声结构（如图1.4所示）最早由马大猷院士提出，指在薄板上按一定排列方式开很多直径在1mm以下的微小孔，薄板上的微孔与背后有一定厚度的空腔形成Helmholtz共振腔结构，该结构具有良好的中低频吸声降噪性能。图 1.4 微穿孔板结构图对于微穿孔板结构的研究，马大猷院士[44-46]最早基于声电类比理论推导了穿孔板结构的声阻抗，以求得吸声系数理论计算公式。在马大猷院士的研究成果上，国内学者对穿孔板结构进行了进一步的深入研究。王占学[47]提出了将微穿孔板消声器结构应用到飞机APU排气管中，大大提高了排气消声器的吸声降噪性能。张晓杰[48]基于声电类比法计算了多层微穿孔板的吸声系数，并应用遗传算法对多层板后空腔厚度进行优化
【参考文献】：
期刊论文
[1]具有并联不等深度子背腔序列的微穿孔板吸声体吸声特性[J]. 闵鹤群,郭文成. 东南大学学报(自然科学版). 2017(01)
[2]复合材料蜂窝夹层结构在飞机中的应用[J]. 柳敏静,武湛君. 科技导报. 2016(08)
[3]基于等效理论的蜂窝夹层板强度等效分析[J]. 季宝锋,陈东良,孙艳杰,王世勋,陈英伟. 宇航材料工艺. 2015(02)
[4]蜂窝芯层等效参数研究综述[J]. 富明慧,徐欧腾,陈誉. 材料导报. 2015(05)
[5]一种新型微穿孔板吸声特性研究[J]. 吴元军,赵晓丹. 环境科学与技术. 2013(10)
[6]考虑胶层的蜂窝夹层复合材料动态特性[J]. 姜东,江智远,费庆国,韩晓林. 东南大学学报(自然科学版). 2013(05)
[7]微穿孔板—蜂窝夹芯复合结构的隔声性能[J]. 杨军伟,蔡俊,邵骢. 噪声与振动控制. 2013(04)
[8]蜂窝层芯夹层板结构振动与传声特性研究[J]. 任树伟,辛锋先,卢天健. 力学学报. 2013(03)
[9]蜂窝夹层板力学等效方法对比研究[J]. 李贤冰,温激鸿,郁殿龙,温熙森. 玻璃钢/复合材料. 2012(S1)
[10]镁合金蜂窝板隔声性能分析[J]. 谷秀娥,权高峰,石琳. 噪声与振动控制. 2011(04)
博士论文
[1]蜂窝夹层结构复合材料的声振特性研究[D]. 王盛春.重庆大学 2011
硕士论文
[1]基于优化的蜂窝板有限元模型修正[D]. 王建华.哈尔滨工业大学 2009
[2]铝蜂窝夹层板的力学性能等效模型研究[D]. 赵金森.南京航空航天大学 2006
本文编号：3057116
【文章来源】：南昌航空大学江西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国产C919大型客机
良的隔吸声减振性能，而轻质夹层板结构凭借其高强度、高刚度等到广泛引用。夹层板结构是一种混杂复合夹层结构，该类结构的基上下两块薄而强的面板和填充在其中与面板牢固连接的轻质芯材板结构多被用于航空器上，像飞机的舱门、起落架门、垂尾和水平，由于夹层板结构具有一定的密封性能，也被应用在飞机的隔墙、舱李舱等结构中，并且无人机的机身和机翼中等承力部件上也有应用现代建筑上广泛应用的隔墙板是由钢架连接的石膏板或水泥板构板就是典型的夹层板结构。多种类的夹层板结构中，最为典型的当属蜂窝夹层结构。蜂窝夹层问世以来，就得到人们的重视，凭借其独特的优势，比如，高强度，质量轻，隔热隔声，吸声降噪[14-16]等，一直是人们的研究热点结构的应用领域也相当广泛。传统蜂窝结构是正六边形蜂窝芯的蜂 1.2 所示），六边形蜂窝结构的设计灵感来源于蜜蜂蜂巢，相比其的夹层板结构，六边形蜂窝结构材料较少，制造技术较为成熟，并
61.3.2 微穿孔板结构研究现状微穿孔板吸声结构（如图1.4所示）最早由马大猷院士提出，指在薄板上按一定排列方式开很多直径在1mm以下的微小孔，薄板上的微孔与背后有一定厚度的空腔形成Helmholtz共振腔结构，该结构具有良好的中低频吸声降噪性能。图 1.4 微穿孔板结构图对于微穿孔板结构的研究，马大猷院士[44-46]最早基于声电类比理论推导了穿孔板结构的声阻抗，以求得吸声系数理论计算公式。在马大猷院士的研究成果上，国内学者对穿孔板结构进行了进一步的深入研究。王占学[47]提出了将微穿孔板消声器结构应用到飞机APU排气管中，大大提高了排气消声器的吸声降噪性能。张晓杰[48]基于声电类比法计算了多层微穿孔板的吸声系数，并应用遗传算法对多层板后空腔厚度进行优化
【参考文献】：
期刊论文
[1]具有并联不等深度子背腔序列的微穿孔板吸声体吸声特性[J]. 闵鹤群,郭文成. 东南大学学报(自然科学版). 2017(01)
[2]复合材料蜂窝夹层结构在飞机中的应用[J]. 柳敏静,武湛君. 科技导报. 2016(08)
[3]基于等效理论的蜂窝夹层板强度等效分析[J]. 季宝锋,陈东良,孙艳杰,王世勋,陈英伟. 宇航材料工艺. 2015(02)
[4]蜂窝芯层等效参数研究综述[J]. 富明慧,徐欧腾,陈誉. 材料导报. 2015(05)
[5]一种新型微穿孔板吸声特性研究[J]. 吴元军,赵晓丹. 环境科学与技术. 2013(10)
[6]考虑胶层的蜂窝夹层复合材料动态特性[J]. 姜东,江智远,费庆国,韩晓林. 东南大学学报(自然科学版). 2013(05)
[7]微穿孔板—蜂窝夹芯复合结构的隔声性能[J]. 杨军伟,蔡俊,邵骢. 噪声与振动控制. 2013(04)
[8]蜂窝层芯夹层板结构振动与传声特性研究[J]. 任树伟,辛锋先,卢天健. 力学学报. 2013(03)
[9]蜂窝夹层板力学等效方法对比研究[J]. 李贤冰,温激鸿,郁殿龙,温熙森. 玻璃钢/复合材料. 2012(S1)
[10]镁合金蜂窝板隔声性能分析[J]. 谷秀娥,权高峰,石琳. 噪声与振动控制. 2011(04)
博士论文
[1]蜂窝夹层结构复合材料的声振特性研究[D]. 王盛春.重庆大学 2011
硕士论文
[1]基于优化的蜂窝板有限元模型修正[D]. 王建华.哈尔滨工业大学 2009
[2]铝蜂窝夹层板的力学性能等效模型研究[D]. 赵金森.南京航空航天大学 2006
本文编号：3057116
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