郭志巍 郭寒贝 王婷

1) (西北工业大学航海学院,西安 710072)

2) (武汉第二船舶设计研究院,武汉 430064)

3) (华中科技大学船舶与海洋工程学院,武汉 430074)

以侧向局域共振超构板为研究对象,基于布洛赫定理及弯曲波传播理论,建立了侧向局域共振超构板的振动响应、声辐射功率及辐射效率理论计算模型,同时建立了侧向局域共振超构板的有限元模型以验证理论模型的有效性.进一步开展了有/无周期附加侧向局域共振结构超构板的模态分析,探索了侧向局域共振超构板辐射声功率及辐射效率随频率变化的关系.结果表明,侧向局域共振超构板在两条特定频段(带隙)内的板面均方振速及辐射声功率远低于均匀平板,而辐射效率却高于均匀平板.本研究可为推进侧向局域共振超构板在减振降噪领域的工程应用奠定理论基础.

1 引言

振动与声广泛存在于自然界中.绝大多数振动与噪声是有害的.例如,飞机起飞及降落时的振动使得机身发生剧烈颤抖,加之噪声使得舒适性降低;工厂中设备运转产生的振动使得设备精度降低,噪声还会干扰附近居民的生活与工人的高效工作等.高频噪声由于波长短易于衰减,而低频波波长较长,易于发生衍射,从而可以远距离传播,这对于水下航行器的隐蔽性而言极为不利.因此,低频振动和噪声抑制已经成为实际工程中亟待解决的一项难题[1].

传统减振降噪手段因集中载荷大、抑振频段高等缺点……