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局域共振声子晶体板的减振降噪研究

2021-04-24崔洪宇

船舶力学 2021年4期

郭 旭,崔洪宇,洪 明

(1.大连理工大学船舶工程学院,辽宁大连116024;2.东风日产乘用车公司技术中心,广州510800)

0 引 言

随着船舶向轻量化、快速化及重载化方向发展,船舶的振动噪声问题日益突出。船上的振动噪声及其传递路径十分复杂,受空间及重量的限制,传统的减振降噪技术具有一定的局限性,难以对特定频率范围内的振动噪声进行有效的抑制,而具有带隙特性的局域共振声子晶体结构为解决这一问题提供了新的思路[1]。香港科技大学的Liu 等[2]在2000 年提出了局域共振声子晶体的新概念。近年来,针对局域共振单元的不同形式,国内外学者开展了大量的研究。

Fang 等[3]对铝板上附加梁振子的声子晶体的两种带隙耦合机理进行了分析。Xiao 等[4-6]发现附加弹簧质量系统及梁振子的板具有很好的减振隔声效果。Wu等[7]通过在板上附加不同固有频率的悬臂梁得到了多个频率范围的带隙。圆柱形式的局域共振单元制造工艺简单并且具有良好的带隙特性,引起了国内外学者的广泛关注。王刚[8]通过在铝板上周期附加橡胶柱和铜块,采用集中质量法计算声子晶体板的带隙特性,并通过实验验证了局域共振板的振动衰减特性。Oudich等[9-10]研究了附加单一橡胶柱和铅-橡胶复合柱的环氧树脂板的带隙特性,分析了几何参数对带隙的影响,并以铝板周期附加单一橡胶柱为研究对象,通过实验验证了带隙的存在。Assouar等[11-12]对双侧布置铅-橡胶复合柱的铝板的带隙特性进行了研究,发现双面布置振子时可以有效拓宽声子晶体的带隙,并进一步在铝板上周期布置钨-橡胶复合柱,通过实验验证了声子晶体板的减振效果。……

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