有限元流固耦合法對小型機械的減振降噪分析.pdf

1、阻尼復(fù)合結(jié)構(gòu)因其高強度、阻尼大、高剛度及質(zhì)量輕等優(yōu)點，大量應(yīng)用于船舶、航天航空、機械等領(lǐng)域。阻抗復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)的設(shè)計、阻尼機制、動態(tài)特性分析及聲輻射研究一直是聲學(xué)領(lǐng)域的研究熱點也是難點。本文的目的即是設(shè)計出一種阻抗復(fù)合的小型機械結(jié)構(gòu)，并通過數(shù)值計算，從理論的角度，來論證該小型機械具有良好的吸聲減振效果。
　　第一，本文通過建立小型機械的流固耦合離散模型，利用有限元流固耦合數(shù)值算法計算出未嵌入阻尼機制狀態(tài)下，小型機械上、下薄板的聲振特

2、性曲線。繼而得出該小型機械的共振頻率，以此確定其工作頻段。
　　第二，鑒于微穿孔板的微孔是絲米級的，其有限元模型無法建立。研究微穿孔板與多孔介質(zhì)各自的吸聲機理，發(fā)現(xiàn)二者有相通之處。借助多孔介質(zhì)成熟的理論，利用微穿孔板等價多孔介質(zhì)模型的思想，建立微穿孔板的聲阻抗數(shù)學(xué)模型。將其與Rayleigh微管阻抗模型對比，證明了該等價聲阻抗模型具有可行性。
　　第三，通過均勻連續(xù)的阻抗邊界條件，建立小型機械上下聲腔的聲學(xué)導(dǎo)納關(guān)系。以此將微

3、穿孔板的阻尼機制引入其有限元流固耦合模型。并通過有限元流固耦合數(shù)值算法求出嵌入微穿孔板時小型機械在簡諧激勵下的動態(tài)特性曲線。
　　第四，通過MATLAB擬合得到小型機械上、下薄板的傳遞函數(shù)。通過改變小型機械上下薄板的厚度及上下塊體的高度，發(fā)現(xiàn)影響傳遞函數(shù)系數(shù)的主要因素是上下薄板的厚度值及上下塊體的長度值。
　　第五，利用本文的有限元流固耦合數(shù)值算法對半數(shù)值半解析的雙線性插值法做以驗證。發(fā)現(xiàn)雙線性插值法存在一定的誤差。雙線性插