基于2.5维有限元-2.5维瑞利积分薄板声振性能研究
2021-02-25郎仕伟邓铁松圣小珍
噪声与振动控制 2021年1期
郎仕伟,邓铁松,圣小珍
(1.西南交通大学 牵引动力国家重点实验室,成都610031;2.上海工程技术大学 城市轨道交通学院,上海201620)
薄板是加筋板、层合板等复杂结构的基本单元,如高速列车组合地板中的外地板结构,在设计选材时,通常会考虑相同质量下隔声性能更好的材料[1]。因此,对薄板声振性能的研究有助于进一步了解和掌握各种复杂结构的隔声机理。
国内外学者针对薄板的隔声量做了一系列研究,Prasetiyo 和Thompson[2]建立了半无限薄板的声振解析模型,并调查了不同入射角度对隔声量的影响。Reynders 等[3]基于有限元-统计能量混合法,建立了空腔-板-空腔结构的薄板隔声模型,与实测结果的对比表明,其与传递矩阵法和波传播法得到的隔声量在中频吻合得更好。王笃勇[4]使用矩形管道模型,利用有限元软件ANSYS和Virtual.Lab Acoustics计算了无限大单层板和双层板的隔声量,并与波传递法得到的结果进行了对比。赵志高等[5]利用有限元-边界元法,分析了薄板声辐射功率与板厚以及激振力频率的关系;任亭亭[6]利用均匀分布法和周期结构分析法研究了无限大双层薄板的声学特性;霍新祥等[7]利用有限元声学软件ACTRAN得到了不同材料属性、几何参数及边界条件下矩形薄板在全频段的隔声量;黎胜等[8]还采用有限元-边界元法研究了平面声波由空气经加筋板向水中传播的特性。以上研究中,薄板为无限或有限结构,只能单一考虑结构的模态特性或波动特性。而组成列车地板、船舶船体、飞机舱体等的薄板单元,纵向尺寸远大于横向尺寸,可假设为无限长薄板,为典型的波导结构,在横向表现出模态特性,同时在纵向表现出波动特性。……
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