复杂边界条件下弹性板与声腔耦合系统声振特性研究
发布时间：2022-10-29 12:21
弹性结构与声腔耦合系统在建筑、潜海、船舶等工业领域具有广泛的应用,对其展开声振特性研究在理论和工程方面都具有非常重要的意义。在复杂边界条件和参数化研究中探究结构声腔耦合系统的声振特性,目前的数值计算方法具有一定的局限性,涉及的研究内容并不是很全面,基于此,本文主要围绕弹性板结构-声腔耦合系统的声振特性展开研究,开展了如下研究工作:本文首先利用三维傅里叶级数方法,建立不同的阻抗边界条件下矩形封闭声腔的声学特性研究数学模型。由于边界空间导数存在不连续性,会对整个数值计算结果造成了一定的误差,在标准的三维傅里叶余弦级数中引入相关辅助函数。建立矩形声腔系统的拉格朗日函数,结合Rayleigh-Ritz法对问题进行求解。对不同的阻抗边界条件下,矩形封闭声腔的模态特性和声学特性进行了分析,并利用软件Virtual.Lab进行有限元仿真,即FEM方法,将两种计算结果进行对比,验证了矩形封闭声腔模型的正确性。然后,建立了单一弹性板-声腔耦合系统声振分析模型。采用三维改进傅里叶级数法,分别建立在不同弹性约束边界条件下单一板-声腔耦合系统中结构的位移以及内部声腔声场分布函数,在结构的边界处引入人工虚拟弹簧...
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 封闭空间声场的研究现状
1.2.2 弹性板-声腔耦合系统的研究现状
1.3 本文主要研究内容
第2章 不同阻抗边界条件下矩形封闭声腔声场特性分析
2.1 引言
2.2 理论分析
2.2.1 矩形声腔声学特性分析问题描述
2.2.2 声压分布函数的三维改进傅里叶级数表示方法
2.2.3 声腔系统的拉格朗日函数
2.2.4 封闭声场空间的声学问题求解
2.3 数值算例分析
2.4 本章小结
第3章 不同边界条件下单一矩形板-声腔耦合系统声振特性分析
3.1 引言
3.2 理论分析
3.2.1 模型描述
3.2.2 矩形薄板振动分析及位移函数的傅里叶级数表示
3.2.3 声腔系统拉格朗日函数
3.2.4 单一矩形板-声腔耦合系统方程求解
3.3 数值算例分析
3.3.1 收敛性研究
3.3.2 参数化研究
3.3.3 点声源和阻抗壁面条件下的单一板-声腔耦合系统响应预测
3.4 本章小结
第4章 上下双矩形板-声腔耦合系统声振特性分析
4.1 引言
4.2 理论分析
4.2.1 模型分析
4.2.2 上下双板振动分析及位移函数的傅里叶级数表示
4.2.3 上下双矩形板-声腔耦合系统方程求解
4.3 数值算例分析
4.3.1 收敛性研究
4.3.2 弹簧刚度研究
4.3.3 均匀支撑条件下上下双板-声腔耦合系统响应预测
4.3.4 多点支撑条件下上下双板-声腔耦合系统响应预测
4.4 本章小结
第5章 基于Winkler-Pasternak弹性地基的弹性板-声腔耦合系统的声振特性分析
5.1 引言
5.2 理论分析
5.2.1 模型描述
5.2.2 理论分析
5.3 数值算例分析
5.3.1 收敛性与参数化研究
5.3.2 声学响应预测研究
5.4 单、上下双弹性板-声腔耦合系统声学响应影响因素研究
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于薄板-声腔耦合系统研究的微型客车车内声学优化[J]. 李伟,贺岩松,徐中明,张志飞,夏小均. 汽车工程. 2016(05)
[2]压缩机分液器声腔与结构耦合气流脉动分析[J]. 林力. 科技创新导报. 2015(33)
[3]Labview在船用振动噪声故障监测系统中的应用研究[J]. 陈哲人. 船舶. 2016(01)
[4]燃烧室模型薄壁结构的声固耦合有限元分析[J]. 郭晓玲,艾延廷,张婷婷. 沈阳航空航天大学学报. 2013(01)
[5]结构声腔耦合系统频率耦合机理探讨[J]. 邓兆祥,高书娜. 振动与冲击. 2012(14)
[6]腔室内部声场与结构振动耦合特性及噪声控制研究综述[J]. 俞孟萨,刘延利,廖彬彬. 船舶力学. 2012(Z1)
[7]舰船振动噪声的快速预报技术[J]. 仇远旺,王国治,胡玉超,丁志龙. 舰船科学技术. 2011(11)
[8]箱形正交异性矩形板结构的自由振动分析[J]. 郑荣跃,黄炎,蔺文峰. 振动与冲击. 2009(03)
[9]基于背腔的矩形板的声振耦合分析[J]. 彭彬彬,黄协清,吴成军. 中北大学学报(自然科学版). 2007(05)
[10]基于模态试验的舰船振动噪声预报研究[J]. 王飞,王国治,李豪杰. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2007(04)
硕士论文
[1]有吸收的室内声场稳态解的研究[D]. 张会占.汕头大学 2007
本文编号：3697676
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 封闭空间声场的研究现状
1.2.2 弹性板-声腔耦合系统的研究现状
1.3 本文主要研究内容
第2章 不同阻抗边界条件下矩形封闭声腔声场特性分析
2.1 引言
2.2 理论分析
2.2.1 矩形声腔声学特性分析问题描述
2.2.2 声压分布函数的三维改进傅里叶级数表示方法
2.2.3 声腔系统的拉格朗日函数
2.2.4 封闭声场空间的声学问题求解
2.3 数值算例分析
2.4 本章小结
第3章 不同边界条件下单一矩形板-声腔耦合系统声振特性分析
3.1 引言
3.2 理论分析
3.2.1 模型描述
3.2.2 矩形薄板振动分析及位移函数的傅里叶级数表示
3.2.3 声腔系统拉格朗日函数
3.2.4 单一矩形板-声腔耦合系统方程求解
3.3 数值算例分析
3.3.1 收敛性研究
3.3.2 参数化研究
3.3.3 点声源和阻抗壁面条件下的单一板-声腔耦合系统响应预测
3.4 本章小结
第4章 上下双矩形板-声腔耦合系统声振特性分析
4.1 引言
4.2 理论分析
4.2.1 模型分析
4.2.2 上下双板振动分析及位移函数的傅里叶级数表示
4.2.3 上下双矩形板-声腔耦合系统方程求解
4.3 数值算例分析
4.3.1 收敛性研究
4.3.2 弹簧刚度研究
4.3.3 均匀支撑条件下上下双板-声腔耦合系统响应预测
4.3.4 多点支撑条件下上下双板-声腔耦合系统响应预测
4.4 本章小结
第5章 基于Winkler-Pasternak弹性地基的弹性板-声腔耦合系统的声振特性分析
5.1 引言
5.2 理论分析
5.2.1 模型描述
5.2.2 理论分析
5.3 数值算例分析
5.3.1 收敛性与参数化研究
5.3.2 声学响应预测研究
5.4 单、上下双弹性板-声腔耦合系统声学响应影响因素研究
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于薄板-声腔耦合系统研究的微型客车车内声学优化[J]. 李伟,贺岩松,徐中明,张志飞,夏小均. 汽车工程. 2016(05)
[2]压缩机分液器声腔与结构耦合气流脉动分析[J]. 林力. 科技创新导报. 2015(33)
[3]Labview在船用振动噪声故障监测系统中的应用研究[J]. 陈哲人. 船舶. 2016(01)
[4]燃烧室模型薄壁结构的声固耦合有限元分析[J]. 郭晓玲,艾延廷,张婷婷. 沈阳航空航天大学学报. 2013(01)
[5]结构声腔耦合系统频率耦合机理探讨[J]. 邓兆祥,高书娜. 振动与冲击. 2012(14)
[6]腔室内部声场与结构振动耦合特性及噪声控制研究综述[J]. 俞孟萨,刘延利,廖彬彬. 船舶力学. 2012(Z1)
[7]舰船振动噪声的快速预报技术[J]. 仇远旺,王国治,胡玉超,丁志龙. 舰船科学技术. 2011(11)
[8]箱形正交异性矩形板结构的自由振动分析[J]. 郑荣跃,黄炎,蔺文峰. 振动与冲击. 2009(03)
[9]基于背腔的矩形板的声振耦合分析[J]. 彭彬彬,黄协清,吴成军. 中北大学学报(自然科学版). 2007(05)
[10]基于模态试验的舰船振动噪声预报研究[J]. 王飞,王国治,李豪杰. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2007(04)
硕士论文
[1]有吸收的室内声场稳态解的研究[D]. 张会占.汕头大学 2007
本文编号：3697676
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