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基于有限元法的贴敷阻尼薄板声辐射性能研究

2014-09-07闫兆敏张东俊温激鸿温熙森

振动与冲击 2014年15期
关键词:振动结构

闫兆敏,张东俊, 温激鸿,温熙森

(1.声学与振动研究组 装备综合保障技术重点实验室 国防科技大学,长沙 410073;2.海军92337部队,大连 116023)

薄板及由其组成的复杂结构凭借良好的工程性质,在机械、船舶与航空等领域得到了广泛的应用,工程中的许多结构都是由薄板的典型结构组成,各国学者很早就开展了对其振动与声辐射问题的研究。阻尼减振降噪技术(简称阻尼技术)是控制结构振动和声辐射的一项重要技术,其原理是在结构表面贴敷阻尼材料,将结构的振动能转化为热能耗散从而达到减小振动和声辐射的目的,在实际工程中经常通过铺设多层性质不同的阻尼材料进一步增强阻尼减振降噪的效果[1]。

铺设阻尼材料的薄板结构可作为复合材料层合板结构来进行研究。根据复合材料层合结构的特点,对层合板动态性能的求解常常需要利用一些物理假设来构建位移方程。根据位移方程的不同,层合板理论主要可分为经典层合板理论(Classical Lamination Theory, CLD)[2-3]、一阶剪切变形理论(First-Order Shear Deformation Theory, FSDT)[4]、高阶剪切变形理论(Higher-Order Shear Deformation Theory, HSDT)[5-6]、分层理论(Layerwise Theory)[7-9]和三维弹性理论(3-D Elasticity Theory)[10],Khandan等[11]对层合板理论的发展历程进行了综述。分层理论可看作是一种准三维弹性理论,其在板的厚度方向利用插值函数来描述每层内位移沿厚度方向的变化规律,结合有限元法可凭借较小的计算开销取得较好的计算精度,因而具有广泛的适用性。

目前,许多学者已对贴敷单层阻尼的结构振动与声辐射问题开展了广泛的研……

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