基于能量分析法对阻尼钢板声辐射的优化研究
2021-10-22刘杰昌常光宝李书阳
噪声与振动控制 2021年5期
刘杰昌,常光宝,李书阳,鄢 亮
(1.上汽通用五菱汽车股份有限公司,广西 柳州545007;2.上海桓领信息科技有限公司,上海201101)
随着社会的不断发展,在汽车、飞机、铁路运输和船舶行业内振动和噪声问题受到越来越多的关注[1]。当前被动振动和噪声控制应用非常广泛,其中阻尼衰减技术[2-3],由于其结构简单、低成本、方便布置等优点,得到了广泛的工程应用。通常根据阻尼材料铺设的形式分为自由阻尼(Free Layer Damping,FLD)和约束阻尼(Constrained Layer Damping,CLD)结构。
自由阻尼结构就是将阻尼材料贴附在钢板上形成的结构[4]。而约束阻尼结构像三明治一样,两侧部分为钢结构,中间部分为阻尼层[5]。它们的振动衰减机理一样,都是随着钢板的振动而发生变形,并将获取得到的动能转换成热能,进行能量的耗散,实现振动的衰减。
目前,对阻尼钢板结构优化的研究有许多[6-7],主要是根据结构的力学特性,确定阻尼材料的最优布局。杨德庆等[8-9]提出了阻尼胞单元和阻尼拓扑敏度等概念,建立了基于阻尼拓扑敏度综合评价的阻尼材料拓扑优化准则,并用于频率和动响应约束下自由阻尼层结构阻尼材料的配置优化;徐伟等[10]郑玲等[11]根据经典薄板理论,建立约束阻尼钢板的有限元模型,推导出其辐射声功率及灵敏度公式。以声功率最小的优化目标,采用渐进式优化算法,得到约束阻尼材料的最优优化结构。王超等[12]设计了两种典型的阻尼薄板复合结构,在3种边界条件下,阻尼薄板复合结构的振动特性,从模态应变能角度分析了复合结构的阻尼损耗因子的精度,对降低结构振动,改善辐射噪声有着较为重要的工程应用意义。……
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