加強(qiáng)筋對雙層加筋板傳聲特性的影響分析.pdf

1、科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展使得人們對物質(zhì)生活水平和精神生活水平提出了更高的要求，在交通運(yùn)輸方面，人們不僅追求其便捷性，也對其舒適性有了更高的要求。對于高鐵、動車、飛機(jī)等高速交通工具，噪聲問題是影響其舒適性的重要原因之一，因此，如何預(yù)測和控制高速交通工具的噪聲日益受到人們的關(guān)注。
　　筋板結(jié)構(gòu)作為最常用的工程結(jié)構(gòu)之一，通常用于組成高速交通工具的艙室部分。在振動激勵或聲載荷激勵作用下，其聲輻射特性及隔聲特性極大的影響著艙內(nèi)噪聲水平，進(jìn)而影響著

2、交通工具的舒適性。故而，對筋板類結(jié)構(gòu)的振聲特性和隔聲量結(jié)果的研究一直受到眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注。雙層加筋板作為筋板類結(jié)構(gòu)中的代表性結(jié)構(gòu)，盡管國內(nèi)外學(xué)者對其振聲特性和隔聲性能已有了較深的研究，但關(guān)于雙層加筋板中部分參數(shù)敏感性影響的討論仍相對缺乏。本文作者在已有研究基礎(chǔ)上，在國家自然科學(xué)基金“大型復(fù)雜組合系統(tǒng)參數(shù)不定性動態(tài)影響的量化研究”(51175300)和山東省自然科學(xué)基金“工程肋板結(jié)構(gòu)的近高頻振動特征及噪聲傳遞特性研究”(ZR2011EE

3、M009)的資助下，詳細(xì)研究了相鄰加強(qiáng)筋間距、加強(qiáng)筋高度對雙層加筋板的振聲特性和隔聲量結(jié)果的影響，并討論了其振聲特性和隔聲性能對于加強(qiáng)筋高度、相鄰加強(qiáng)筋間距等參數(shù)的敏感性。
　　本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　(1)在理論方面:首先，本文研究了單板結(jié)構(gòu)的振動特性及聲輻射特性的相關(guān)理論，建立相應(yīng)的仿真數(shù)例模型，并驗證其正確性。其次，總結(jié)了單板隔聲特性的相關(guān)理論，并通過對比理論、仿真及實驗結(jié)果，驗證了單板隔聲仿真模型的有效性

4、。在此基礎(chǔ)上，引入了雙層中空板及雙層加筋板隔聲特性理論。
　　(2)在振聲特性方面，利用法國ESI集團(tuán)于2005年推出的全頻振動噪聲軟件VA One建立雙層加筋板的有限元模型，分別研究了雙層加筋板總質(zhì)量不變與可變的情況下，相鄰加強(qiáng)筋間距、加強(qiáng)筋高度的變化對其振聲特性的影響。并討論了雙層加筋板的振聲特性對間距、高度等參數(shù)的敏感性。得出結(jié)論:隨著相鄰加強(qiáng)筋間距的增大，雙層加筋板的固有頻率逐漸減小，輻射聲功率曲線的波峰值逐漸向低頻方向移

5、動;頻率增大時，固有頻率對間距變化的敏感性增大。隨著加強(qiáng)筋高度的增加，雙層加筋板的固有頻率逐漸增大，其輻射聲功率曲線的波峰值逐漸向高頻方向移動;頻率增大時，固有頻率對間距變化的敏感性增大。其振聲特性對相鄰加強(qiáng)筋間距、加強(qiáng)筋高度微小變化的敏感性逐漸增大。因此，在低頻區(qū)，雙層加筋板的振聲特性對加強(qiáng)筋高度的微小變化更為敏感。
　　(3)在隔聲性能方面，首先，根據(jù)三分之一倍頻程帶寬內(nèi)模態(tài)數(shù)的多少，將分析頻率區(qū)間劃分為中低頻區(qū)間和高頻區(qū)間。

6、在中低頻區(qū)間內(nèi)，利用等效建模方法，驗證雙層加筋板有限元模型的正確性。在高頻區(qū)間內(nèi)，根據(jù)相關(guān)理論，進(jìn)行MATLAB軟件編程計算。分別研究了雙層加筋板總質(zhì)量不變與可變的情況下，相鄰加強(qiáng)筋間距、加強(qiáng)筋高度對其隔聲性能的影響，并討論了雙層加筋板的隔聲性能對其間距、高度等參數(shù)的敏感性，得出結(jié)論:隨著相鄰加強(qiáng)筋間距的增大，雙層加筋板的固有頻率值逐漸減小，其隔聲波谷向低頻方向移動。隨著加強(qiáng)筋高度的增加，雙層加筋板的固有頻率逐漸增大，其隔聲波谷逐漸向高