一、Sound characteristics of viscoelastic coating containing periodic cavities by the finite element method（论文文献综述）
董文凯,陈美霞[1]（2022）在《静压下考虑腔压的吸声覆盖层吸声性能分析》文中提出[目的]潜艇外壳表面敷设的水下吸声覆盖层在高静水压力作用挤压后的形状、材料参数都会发生改变,使吸声性能受到较大影响,故研究此影响对于潜艇声隐身性具有重要意义。[方法]考虑空腔内压力对静压下覆盖层形变的作用及吸声性能的影响,基于轴对称有限元仿真,计算含圆柱形空腔水下吸声覆盖层的单胞变形;将形变量导入吸声覆盖层的一维理论模型,得到覆盖层的理论吸声系数曲线;利用形变后的几何模型开展声-固耦合对比分析,验证理论解析与数值仿真两种方法求解吸声系数的有效性。[结果]结果表明,不考虑材料参数变化,在静压下吸声覆盖层发生了单胞轴向和空腔径向收缩,吸声系数曲线向高频移动,腔压抵抗了静压下的收缩,减弱了曲线向高频移动的趋势,而吸声曲线上出现的尖锐谷值则为激起的腔内空气声腔模态所致。[结论]研究结果对于静压下吸声覆盖层吸声性能的预报具有一定的参考价值。
张建民,安俊英,潘耀宗,温琦[2]（2020）在《敷设双层周期结构声学覆盖层球壳的散射特性》文中研究指明声学覆盖层通常具有周期性的内部结构,对于敷设这种结构声学覆盖层的目标,直接仿真计算其声散射特性具有较大困难。文章采用有限元方法仿真计算了敷设双层周期结构声学覆盖层平板的吸声性能,为了研究声学覆盖层对目标散射特性的影响,将结构声学覆盖层等效为各向同性的粘弹性均匀材料,通过模拟退火寻优算法获取均匀层的等效参数。通过仿真计算敷设声学覆盖层前后的单层球壳声散射特性,评估覆盖层的吸声特性。研究结果表明金属短柱与球形空腔组合的双层结构覆盖层具有良好的宽频吸声性能。
任春晶[3]（2020）在《吸声覆盖层与复合材料隔音板声学性能分析与优化设计》文中指出潜艇作为一种极具威慑力的海军装备,声隐身性能是保证潜艇生存能力与战斗力的前提和重要指标,降噪一直是潜艇的重要设计目标之一。在艇体外敷设吸声覆盖层和艇体内部使用隔声材料是实现潜艇被动降噪的两种有效途径。敷设吸声覆盖层既可以降低自身的辐射噪声,同时也会减少对探测声波的反射,“吸收”更多的探测声波以提高隐蔽性。利用轻质复合材料隔音板可以提高内部构件的隔声性能,降低艇体的辐射噪声。对声学覆盖层中空腔结构和形状的设计,能够改变材料的阻尼分布及振动特性,引起材料声学性能的变化;合理地设计碳纤维复合材料层的分布和厚度可以调整材料的刚度和阻尼的分布,从而改变对声波的反射和传播,引起材料隔声和隔振性能的变化。因此,需要构建材料的性能分析及优化方法,获得具有更高减振降噪性能的吸声和隔声材料。本文建立含多层圆柱形空腔声学覆盖层的声学分析模型,发展了声学覆盖层空腔结构优化方法,获得了若干具有较高吸声系数的新型空腔结构。构建了多软件协同的碳纤维复合材料隔音板的数值分析模型,对比分析不同材料分布和厚度对隔音板的隔声性能的影响,优化设计碳纤维复合材料隔音板的厚度分布提高其隔声性能。具体研究内容和成果如下:（1）含多层圆柱形空腔的声学覆盖层结构优化方法。针对粘弹性（橡胶类）变截面圆柱形孔腔声学覆盖层为研究对象,建立含多层圆柱形孔腔的复合声学覆盖层结构优化设计方法。利用一维声学模型,将单层圆柱形孔腔结构等效为一种特殊的等效介质,获得等效参数（等效密度和等效模量）的解析表达。结合传递矩阵法,建立含多层圆柱形孔腔的复合声学覆盖层吸声性能分析模型。以多层圆柱形孔腔的孔径尺寸为设计变量,利用遗传算法对吸声覆盖层孔腔结构开展优化设计,获得特定频段下吸声系数最大化的吸声覆盖层孔结构,并讨论了孔腔层数与声波频段对于最优构型的影响,获得了若干具有较高吸声系数的新型覆盖层结构。（2）含周期性空腔声学覆盖层性能预测及形状优化设计。基于商业有限元软件分析计算含周期性空腔声学覆盖层的吸声性能,对不同空腔形状进行优化设计。采用声学覆盖层二维对称有限元模型,并与解析解进行对比,证明该有限元模型对于声学覆盖层性能预测的正确性和有效性。讨论了两种典型空腔（梯形、指数形）与新型空腔结构声学覆盖层的吸声性能,发现空腔形状对吸声性能有重要的影响,验证了新型空腔结构较指数型空腔具有更高的吸声系数。同时分析了覆盖层的材料参数和结构参数对声学性能的影响。对第二章得到的新型空腔结构进行曲线拟合,获得了新型空腔结构孔型的解析表达式。结合线性规划方法对典型的空腔结构和新型空腔结构进行形状优化设计,获得了设计频段下最优的空腔结构。（3）复合材料隔音板隔声性能分析及优化设计。将复合材料隔音板各层材料等效为具有等效参数的均匀材料,计算了内芯材料分别为蜂窝和PET泡沫的碳纤维复合材料隔声板的振动固有频率和模态振型。构建了多软件协同的碳纤维复合材料隔音板的数值分析模型,将有限元方法与统计能量法相结合实现复合材料隔音板的隔声性能计算,与已有隔声试验的隔声曲线进行对比分析。计算多种方案复合材料隔音板的隔声性能,分析材料层厚度和材料分布对隔音板隔声性能的影响。构建了复合碳纤维材料隔音板的隔声性能优化设计方案,采用线性规划最大化的优化方法,优化对称结构的隔音板和不对称结构的隔音板的每层材料的厚度。并且优化了增加材料重量和不增加材料两种情况的隔音板材料层的厚度,有助于不同复合材料隔音板的隔声性能比较和最优选择。
杨小黎[4]（2020）在《结构声学材料反向声散射特性研究》文中认为水下航行器,尤其是潜艇的隐蔽性问题一直以来都是各国海军关注的重点,为降低敌方声呐的作用距离,既要减小水下航行器对主动探测信号的反射,也要降低水下航行器本身的自噪声。在水下航行器表面敷设声学覆盖层,是有效提高水下航行器隐蔽性,保证生存率的重要手段之一。相应地,对于已敷设声学覆盖层的水下航行器的目标特性研究所面临的问题也愈发复杂多样。在与之相关的研究中,准确输入水下航行器表面的声学覆盖层性能参数,才能实现对水下航行器辐射噪声、目标强度的精准预报。依靠当前的声学性能参数进行的目标强度预报往往与实际情况间存在一定差距,为了提高这类输入参数的有效性,本文提出了结构声学材料的反向声散射系数这一参数。本文依据基于二维傅里叶变换的平面波分解理论,定义了平面波斜入射条件下无限大平板结构声学材料的反向声散射系数,将其作为衡量结构声学材料特性的补充参数。通过有限元软件COMSOL建立多种结构材料模型,进行大量数值计算,对仿真声场作周期性数据扩展后在波数域进行平面波分解,能够计算得到各方向声散射系数并从中提取反向声散射系数。进一步计算分析了在多个频率及入射角度下结构材料的声散射情况,对不同材料、不同空腔形状及空腔分布的结构材料的反向反声性能进行了对比分析研究。
张志富[5]（2019）在《含亚波长压电阵列的新型半主动声学覆盖层低频吸声特性理论研究》文中研究表明潜艇凭借独特的机动性和隐蔽性,博得了各大海军强国的青睐,成为扞卫国家领海主权的战略兵器。受竞相发展的（低频）声呐探测技术的驱动,积极开展潜艇声隐身技术的研究对提升我方潜艇的隐身性、攻击力及服役寿命至关重要,对维护世界和平不可或缺。潜艇声隐身技术的关键在于控制潜艇声场和声目标特性,降低敌艇主/被动声呐的探测概率和距离,以削弱其水下攻击力,同时提升本艇对目标的探测发现、跟踪定位和精准打击等作战性能。其中,声学覆盖层技术是唯一能同时兼具抑制艇体回波和振声响应的声隐身技术。鉴于被动声呐探测技术随潜艇辐射噪声（RN）的降低而逐渐受限,应运而生的主动声呐探测技术得以蓬勃发展,工作频率逐渐向低频段移动。故此,本文针对潜艇覆盖层声隐身技术,为应对未来的新型主动声呐提出了含周期性亚波长压电阵列的新型半主动声学覆盖层,围绕其声学特性的理论建模、规律分析和多重耗能吸声机理揭示等方面展开研究。主要研究内容及成果如下:建立了亚波长压电阵列薄板耦合空腔吸声体的水下声学特性理论分析模型。基于压电分流技术和等效媒介法（EM）建立亚波长压电阵列薄板的等效模型,分析其双重等效特性（等效面密度和等效动弯曲刚度）;同时,引入声学波动方程和基尔霍夫薄板理论,建立吸声体的声学特性理论分析模型。继而,先借助有限元仿真技术对理论模型进行准确性验证,后展开研究了吸声体中背衬空腔深度、晶格常数、基板厚度和压电片尺寸等结构参数对其吸声特性的影响。构建了含亚波长压电阵列薄板的复合覆盖层声学特性理论预测模型。基于前述亚波长薄板结构的等效模型,结合分层介质中波传播理论构建了吸声特性的全局四端网络理论预测模型。利用有限元仿真技术和驻波声管测试技术协同完成了理论模型的准确性验证。深入研究了橡胶层和亚波长压电阵列薄板层的材料几何参数对复合覆盖层吸声系数的影响规律,以揭示覆盖层的多重耦合耗能机制。建立了计及双层艇壳背衬结构的一体化覆盖层吸声特性理论模型。综合考虑了三明治背衬中肋板的惯性量,并通过空间谐波法和虚功原理依次建立面板振动控制方程和分离面板位移响应幅值系数,以解析背衬结构的表面输入阻抗。基于前述全局四端网络法建立了相应的吸声特性理论预报模型。同时,提出了背衬结构的谐波分量截断收敛判定准则,对正交加肋三明治背衬中面板的无限大控制方程组进行有限截断。进而,先建立覆盖层对比结构的声-结构全耦合有限元模型,后研制水声阻抗管实验测试样件,分别进行了理论预测结果的仿真验证和常压下行波声管吸声系数实验验证。最后,深入探究了三明治背衬的主要材料几何参数对一体化覆盖层声学特性的影响规律,以揭示相应的声能耗散机理。面向静水压力环境中的一体化覆盖层,建立了吸声特性理论解析模型。基于唯象理论,分别建立含圆柱型空腔非均匀橡胶层和均匀橡胶层的本构模型,以一体化覆盖层的周期性条件构建相应橡胶层的平衡控制方程,并考虑应力边界和体积不可压缩性,对各向同性不可压缩neo-Hookean材料的橡胶层进行有限形变解析。综合非均匀层等效分层收敛判定准则,以各子层的有限形变来逼近含圆台型空腔非均匀层的变形结果。进而,把各橡胶层的形变融入常压下的全局传递矩阵中,建立吸声特性的理论解析模型。依次基于有限元仿真技术和面向加压恒压环境的行波声管测试技术,完成了理论解析模型的准确性及可靠性的仿真和实验验证。研究了不同静压载荷作用下一体化覆盖层吸声特性的变化规律,进一步揭示其多重耗能吸声机理。
刘悦[6]（2019）在《船用通风管道复合阻振及声学材料降噪技术研究》文中研究指明通风管道被广泛运用于船舶中作为改善舱室内人居环境的重要结构,但由于管道会成为传播振动与噪声的载体,国内外学者对管道的振动与噪声控制做了大量研究。本文主要采用试验方法,分别探究了所设计的阻振接头以及插入式阻性消声筒的减振与降噪性能,并结合理论分析以及仿真方法分别对二者的减振与降噪性能展开了研究。文中还探究了声学超材料在管道中运用的可行性,本文的研究重点如下:首先,基于杆类的Euler-Bernoulli（欧拉-伯努利）理论推导出管道的波动方程,进而推导出管道在安装刚性阻振接头后的振动传损失。基于理论推导设计了3种刚性阻振接头并针对接头阻振质量的不同,设计试验测试了接头的传递损失和插入损失。通过COMSOL软件对各组刚性阻振接头的阻振性能进行仿真计算,发现仿真结果与试验吻合度较好,验证了仿真设置的正确性。基于刚性接头研究结果设计了弹性复合型阻振接头并探究其阻振性能,通过将弹性复合型阻振接头简化为质量-阻尼-刚度系统,运用四端参数法推导出了弹性复合型阻振接头在管道中的传递损失并设计试验进行了测试,通过对比刚性接头试验结果发现弹性复合型阻振接头有更好的减振效果。其次,基于有限元法（FEM）、混合法（FE-SEA）以及统计能量法（SEA）,运用VA-one软件预报了插入式阻性消声筒在100-5000Hz下安装在管道中的消声效果,并就消声筒在不同材料厚度、不同吸声材料组合以及分别在有气流状态下和无气流状态等因素下对消声筒消声量影响展开了研究。为了验证仿真的结果的准确性,根据仿真的边界条件设置,设计了一系列的试验并通过试验结果验证了仿真的准确性。建立了邮轮舱室以及连接邮轮舱室的通风管道结构和声腔模型,分别预报了管道安装消声筒前后舱室中的噪声声压级,发现安装消声筒后的舱室声学环境有较好的改变。最后,基于COMSOL软件计算了两种声学超材料的吸声系数,对比了两种声学超材料的传递损失,发现在薄膜面积以及质量块大小等因素相同情况下,吸声型声学超材料有着更好的降噪效果。基于上述研究设计吸声型超材料在管道中的降噪效果仿真模型并对模型的仿真结果进行分析总结。通过本文的研究工作,加深了对阻振接头阻振性能的理解,同时对插入式阻性消声筒以及声学超材料的消声机理做了深入的探讨,揭示了相关参数对接头阻振性能、消声筒消声性能以及声学超材料降噪性能影响的规律,对于通风管道减振降噪具有一定的参考价值。
李静茹[7]（2018）在《减振降噪带隙结构设计及吸声覆盖层拓扑优化》文中研究说明在船舶工程领域,抑制结构低频和宽带振动噪声受到研究人员的持续关注。周期结构中弹性波传播具有带隙特性,在某些频率范围内弹性波无法传播通过,这种特殊性质为减振降噪设计开辟了新的道路。板梁结构作为应用在船舶工程中的基本构件,如何利用带隙特性组建具有控制弯曲波传播能力的人工周期板梁结构,对解决减振降噪工作面临的技术挑战和关键问题具有重要意义。目前虽然已有抑制结构振动和噪声的人工周期板梁结构设计,但在实现轻质宽带设计和抑制低频弯曲波传播方面还存在很大的探索空间;另外,利用带隙特性控制夹芯双层板结构传声能力的研究也较少,这无疑限制了新型隔声设计的出现。因此,本论文以改善结构低频宽带减振降噪特性为目标,分别开展了新型周期板梁结构设计和夹芯双层板隔声设计工作。同时,作为一种典型的水下人工周期结构,声学覆盖层通常周期敷设在潜艇结构表面来提高潜艇的声隐身性能,吸收低频和宽带入射声波,同样也是覆盖层未来发展公认的技术特征。如何在有限厚度的材料制约下,基于周期结构理论获得满足低频和宽带吸声要求的几何构型也是本论文考虑的问题。综上所述,本论文围绕周期结构面临的低频宽带减振降噪问题展开了深入研究,开展了以带隙特性和吸声特性为研究重点的周期结构设计工作。通过改善结构的带隙特性,比如增大低频带隙宽度、增强弯曲波衰减作用、激发多阶禁带等设计了具备低频宽带减振降噪特性的人工周期板梁结构;本论文将带隙机制拓展到夹芯双层板结构隔声设计中,扩大了带隙特性应用范围,同时提高了结构的低频隔声能力。对于以吸声能力为重要指标的覆盖层结构,本论文结合周期结构理论,引入了拓扑优化方法,直接对材料分布方式进行优化设计,旨在获得能够提高结构低频和宽带吸声能力的最优几何构型。主要研究内容包括:（1）基于局域共振原理的新型周期板梁结构设计。局域共振原理可以产生低频带隙,以单层板和连续梁分别作为基体结构,通过引入具备负等效模量的超材料作为局域共振单元以及拓宽基体材料构成,本论文分别提出了新型超材料板和复合局域共振梁结构,旨在拓宽低频带隙的宽度,增大弯曲波衰减程度以及生成多阶局域共振带隙。应用平面波展开方法和传递矩阵方法计算了结构的复数能带,证明了提出的新型板梁结构在弯曲波带隙调控上的有效性。（2）基于惯性放大机理的低频弯曲波带隙展宽研究。不同于以往带隙产生机理,惯性放大作用更有利于实现轻质宽带设计。本论文将惯性放大机制首次应用到控制连续体结构中的弯曲波传播中,通过建立周期分布惯性增大装置的连续梁结构获得宽带低频带隙。结合Bloch理论和传递矩阵方法得到了结构的频散特性。数值计算结果不仅证明了宽带低频禁带的存在,还给出了禁带范围内弯曲波衰减的原因:惯性增大装置与基体梁相互作用引起的反共振现象抑制了基体梁的振动。与低频局域共振带隙相比,惯性增大作用生成的低频带宽优势更为明显,可以在宽频范围内完成对弯曲波的衰减。（3）基于局域共振原理的多孔材料双层板结构的声透射性能研究。在人工周期结构的隔声特性研究方面,通常建立的是基于局域共振带隙特性的单层板壳结构,而隔声性能更为突出的双层板壳结构研究模型较少,如何利用局域共振特性增大双层板结构传声损失是本文考虑的问题。根据Biot’s理论,本文以多孔材料作为层芯,建立了基于局域共振特性的双层板结构,采用等效介质方法和平面波展开方法分别计算了满足亚波长假设和不满足亚波长假设两种情况下结构的传声损失。结果表明,与普通多孔材料双层板结构相比,局域共振机理的引入不仅提高了结构的低频和宽带隔声能力,还提供了更多的设计空间。（4）针对覆盖层结构吸声特性展开的拓扑优化设计。首先结合有限元方法和周期边界条件建立了求解覆盖层吸声系数的数值模型,然后利用拓扑优化方法中的人工密度方法,以粘弹性材料层为设计域,以设计域内各个单元的相对密度为设计变量,以最大化频点和频段吸声能力为目标建立了优化模型并且推导了目标函数关于设计变量的灵敏度信息。数值算例表明拓扑优化构型提高了覆盖层结构的低频和宽带吸声能力。除此之外,对优化构型的吸声机理进行了探讨,发现结构共振使得阻尼材料加剧了对入射声能的耗散,是引起吸声峰值产生的原因。
李伟[8]（2017）在《多层声学结构振动与声学特性研究》文中指出近年来,汽车轻量化技术的广泛应用使得车身板件变得更薄,当它们受到外界激励时,不仅容易产生振动并向周围辐射噪声,还会大幅降低车身板件的隔声能力,带来车身结构动态性能和NVH（Noise、Vibration和Harshness）性能的恶化。这种情况下,如果单一地抑制车身结构的振动进而控制辐射噪声,而不从传播路径上降低噪声,其降噪效果往往会受到振动控制技术的限制而达不到理想的效果。基于此,论文提出由被动约束阻尼（Passive Constrained Layer Damping,简称PCLD）和吸声结构构成的多层声学结构,从抑制结构振动（即控制辐射噪声源）到隔声吸声（即控制传播路径）两方面对汽车车身进行振动噪声控制。由PCLD板减振抑制声辐射、PCLD板隔声特性和吸声结构的设计三个方面探讨了多层声学结构应用到汽车NVH控制的设计规律,可为多层声学结构设计提供理论依据。以薄板结构为研究对象,提出了基于改进IRS（Improved Reduced System）方法的PCLD有限元动力学模型。基于Kirchhoff-Love薄板理论和Reissner-Mindlin一阶剪切变形理论,根据构成PCLD板的基层、约束层和粘弹性层之间的位移协调关系及运动耦合关系,采用GHM（Golla-Hughes-Mc Tavish）模型表征粘弹性层材料的剪切模量,推导了PCLD板结构的有限元动力学方程。由于GHM模型的引入,有限元模型自由度成数倍增加,利用基于IRS法和模态截断法相结合的改进IRS方法对有限元模型实行系统降阶,以减少有限元方程的维数,最后通过算例分析得出结论:PCLD板能有效地降低振动响应峰值,达到减振降噪的作用,而通过改进IRS法缩减的PCLD动力学模型能充分地反映原始模型的特征,在保证较高精度的同时还提高了计算效率,该缩减模型还可进一步应用于辐射噪声计算。基于该模型,讨论了PCLD板结构的约束层厚度、密度和弹性模量以及粘弹性层厚度、密度和剪切模量对PCLD板抑振效果的影响,结果表明:粘弹性层剪切模量的稳态值对PCLD板频率响应幅值影响最大,其余五个参数主要影响峰值的频域位置。将PCLD板作为隔声元件,推导出考虑夹层板横向剪切变形和表层抗弯刚度的隔声模型,并分析了结构和材料等参数对隔声特性的影响。首先基于Hoff夹层板理论,考虑夹层板横向剪切变形和表层抗弯刚度的影响,建立了PCLD板的横向振动控制方程,进而将其转化为仅含中面挠度的单一变量方程,再根据四边简支边界条件推导出PCLD板的固有频率和传声损失计算公式,采用高阶精细有限元方法验证了公式的准确性。通过对PCLD板表层厚度、夹心层厚度、表层弹性模量、夹心层剪切模量、表层面板密度、夹心层密度和夹心层阻尼系数对PCLD板传声损失影响的讨论表明:其通过影响PCLD板面密度和弯曲刚度,进而影响其传声损失和一阶共振频率位置。提出两种新型的并联宽频吸声结构,即多孔吸声结构与Helmholtz共振吸声结构组成的并联混合吸声结构和三孔径微穿孔板并联吸声结构。根据两种并联吸声结构特点,分别推导了Helmholtz共振吸声结构、多孔吸声结构和微穿孔板的阻抗计算公式,并根据声学-电学等效方法计算出两种并联吸声结构的总阻抗,通过阻抗得到垂直入射吸声系数的计算公式,并完成吸声系数实验验证。结果表明两种并联吸声结构都能拓宽吸声结构的吸声频带。采用Pointer优化算法对其结构参数优化,明显提高了0-1600 Hz范围的平均吸声系数。以薄板声腔为实验对象,应用多层声学结构对其进行减振降噪处理,分别测试了力激励和声激励下不同安装状态的频率响应函数。通过对比发现,PCLD板对力激励下的辐射噪声抑制能力较强,而在声激励下的噪声控制能力较弱;加入泡沫后形成的多层声学结构对声激励下的中高频噪声控制能力较强;通过参数优化并联混合吸声结构代替泡沫后,在能保证中高频的噪声抑制能力的前提下,提高了低频的噪声控制能力,从而为解决汽车NVH问题提供了一条新的思路和方法。
陈宁[9]（2017）在《结构—声场耦合系统的不确定数值分析与拓扑优化》文中提出薄壁结构广泛应用于飞机机舱、船舱、汽车驾驶室等。结构振动产生的噪声是这些交通运载工具的主要噪声来源之一。基于声学性能的结构-声场耦合系统分析及拓扑优化在降低乘座舱噪声、提高乘坐舒适性方面有着极为重要的意义。传统结构-声场耦合系统的数值分析一般是基于确定性系统参数。但在实际工程问题中,由于制造、装配和测量误差,外部载荷的不可预测以及环境条件的变化等,不确定性广泛存在于结构-声场耦合系统中。通常这些不确定性的数值较小,但当这些不确定性因素耦合在一起时,可能导致实际结构-声场耦合系统的响应产生较大的偏差。鉴于不确定性在结构-声场耦合系统存在的普遍性和多样性,以及复合材料在工程实际应用中的广泛性,有必要对结构-声场耦合系统,特别是复合材料结构-声场耦合系统的不确定数值分析进行深入的研究。此外,结构-声场耦合系统的拓扑优化目前主要集中在宏观层面,其材料微结构的拓扑优化研究尚处于起步阶段。通过对微结构单胞实施拓扑优化,可以实现宏观结构总体振动及声学性能的改进,对控制封闭空腔结构内声场噪声具有重要意义。因此,有必要对结构-声场耦合系统材料微结构的拓扑优化开展进一步的探索。本文在国家自然科学基金（11572121和11402083）的资助下,对结构-声场耦合系统不确定数值分析与拓扑优化问题进行了深入系统的研究。建立了不同类型的不确定结构-声场耦合系统分析模型,提出了相应的不确定数值分析算法;基于均匀化理论,研究了不确定性因素对周期性复合材料等效性能的影响,构建了多尺度不确定周期性复合材料结构-声场耦合系统的数值分析模型,并提出相应的不确定数值分析算法;考虑多尺度不确定参数的影响,提出了一种多尺度随机不确定周期性复合材料结构-声场耦合系统微结构的稳健性BESO拓扑优化算法。本文开展并完成了如下研究工作:（1）提出了基于一阶矩阵分解摄动有限元的区间蒙特卡洛法,可用于含有p-box不确定参数的结构-声场耦合系统响应分析。在基于一阶矩阵分解摄动有限元的区间蒙特卡洛法中,通过在0到1之间抽样得到随机数,然后利用随机数与相对应的p-box变量的累积概率分布函数的交叉点生成区间,再通过一阶矩阵分解摄动有限元得到相应的响应变化范围,最后将所得的响应区间组合成响应的左右累积分布概率函数边界。数值分析结果表明,所提方法能有效计算系统响应的左右累积概率函数边界,并且可以进行基于声学性能的风险和保守可靠性分析。（2）提出了混合随机区间摄动法,可用于随机与区间混合不确定和区间随机不确定结构-声场耦合系统的能量流分析。混合随机区间摄动法以一阶Taylor级数展开为基础,首先暂时忽略区间变量的不确定性,采用一阶随机摄动法计算能量向量的期望和方差;再考虑区间变量的不确定性,通过一阶区间摄动法计算能量向量期望和方差的变化范围。数值分析结果表明,混合随机区间摄动法能够有效地计算两种混合不确定模型下系统响应能量流期望和方差的变化范围;与蒙特卡洛法相比,混合随机区间摄动法具有更高的计算效率。（3）提出了区间均匀化方法,可用于区间参数周期性复合材料的等效性能分析。区间均匀化方法以区间Taylor级数展开分析方法和均匀化方法为基础。子区间均匀化方法将区间变量划分为若干个子区间,再采用区间均匀化方法和区间并集运算求解区间参数周期性复合材料等效性能的变化范围。数值分析结果表明,区间均匀化方法能有效计算不确定度较小的区间参数周期性复合材料的等效弹性张量变化范围;子区间均匀化方法可以有效地保证不确定度较大时区间参数周期性复合材料等效性能的计算精度。此外,等效弹性张量的不确定度随着输入参数不确定度的增加逐渐变大,并且远远大于输入参数的不确定度。D12H最容易受输入不确定参数的影响,D11H和D22H次之,D66H受输入不确定参数的影响最小。（4）提出了基于均匀化方法的区间有限元法,可用于多尺度区间参数周期性复合材料结构-声场耦合系统的分析。基于均匀化方法的区间有限元法通过一阶Taylor级数展开计算多尺度区间参数周期性复合材料结构-声场耦合系统响应的变化范围。数值分析结果表明,基于均匀化方法的区间有限元法仅适用于不确定度较小的多尺度区间参数周期性复合材料结构-声场耦合系统的响应分析。通过引入子区间技术,可以有效保证基于均匀化方法的区间有限元法对多尺度区间参数周期性复合材料结构-声场耦合系统响应的计算精度。（5）构建了复合材料结构-声场耦合系统的微结构拓扑优化模型。基于均匀化方法和双向渐进结构优化方法,以微结构单胞的材料分布为设计变量,以耦合系统响应声压级最小化为优化目标,提出了一种周期性复合材料结构-声场耦合系统微结构的拓扑优化算法。研究结果发现,与初始设计相比,微结构拓扑优化设计下的共振频率发生了移动,并且参考点在目标频率处的声压级可以有效降低。（6）构建了多尺度随机不确定周期性复合材料结构-声场耦合系统的微结构稳健性拓扑优化模型;提出了一种多尺度随机周期性复合材料结构-声场耦合系统分析方法。将多尺度随机不确定微结构稳健性拓扑优化模型转换为确定性优化模型,以微结构单胞的材料分布为设计变量,以耦合系统声压响应幅值的期望和标准差构建优化目标,提出了一种多尺度随机不确定周期性复合材料结构-声场耦合系统微结构的稳健性BESO拓扑优化算法。研究结果表明,微结构的确定性拓扑优化设计与稳健性拓扑优化设计之间存在一定差异,且稳健性拓扑优化设计结果优于确定性拓扑优化设计结果。本文对结构-声场耦合系统的不确定数值分析与拓扑优化方法进行了深入系统的研究。针对不确定结构-声场耦合系统响应分析问题,提出了基于一阶矩阵分解摄动有限元的区间蒙特卡洛法和混合随机区间摄动法;针对区间参数周期性复合材料等效性能分析问题,提出了区间均匀化方法;针对多尺度不确定周期性复合材料结构-声场耦合系统响应分析问题,提出了基于均匀化方法的区间有限元法和基于均匀化方法的随机有限元法;针对复合材料结构-声场耦合系统的微结构拓扑优化问题,提出了一种周期性复合材料结构-声场耦合系统微结构的拓扑优化算法;针对多尺度随机不确定复合材料结构-声场耦合系统的微结构拓扑优化问题,提出了一种多尺度随机不确定周期性复合材料结构-声场耦合系统微结构的稳健性拓扑优化算法。数值分析结果验证了本文方法的有效性,表明本文方法在预测和降低封闭空腔结构内声场噪声上具有良好的工程应用前景。
张竹[10]（2015）在《基于带弹性涂层的颗粒阻尼器的理论研究》文中认为应用颗粒阻尼器来对主体结构进行减振已经成为当今的研究热点之一。颗粒阻尼器是将一定量的金属或非金属颗粒填充到振动结构的空腔内或者振动结构附加空腔内。运用颗粒阻尼器进行减振的机理是颗粒阻尼器中颗粒与颗粒之间、颗粒与阻尼器器壁之间的非弹性碰撞和摩擦,以达到动量转换和损耗能量的目的。颗粒阻尼有很多不可替代的优点,除了能有效降低振动幅值和减振频带宽外,还能应用于环境极其恶劣的情况。本文通过对粘弹性材料特性的研究,提出了一种带弹性涂层的颗粒阻尼器。虽然粘弹性阻尼材料在减振降噪方面的应用已经有了将近八十年的研究,但是其在颗粒阻尼技术上的应用却较为罕见,并且由于粘弹性阻尼材料的减振机理极为复杂,导致目前用理论建模来预测减振效果方面仍然不够完善。因此,本文针对此新型阻尼器的特点,从理论和仿真两方面对其减振机理进行了研究。主要工作是:（1）对粘弹性阻尼材料的材料特性及耗能机理进行了研究,在前人的基础上提出了一种带弹性涂层的颗粒阻尼器。（2）建立了带粘弹性涂层的颗粒层间的摩擦耗能模型,并着重分析了粘弹性涂层厚度对于颗粒阻尼器减振效果的影响以及最佳厚度值的确定。（3）利用经典赫兹理论和粘弹性材料耗能理论,建立了带粘弹性涂层颗粒间以及带粘弹性涂层颗粒与阻尼器壁间的正碰分段耗能模型。应用有限元非线性分析软件LS-DYNA进行碰撞仿真,验证了所建立的正碰耗能模型的正确性。对不同工况下涂层厚度对正碰耗能量的影响作用进行了分析,并找出不同工况下涂层的最佳厚度值。（4）应用LS-DYNA对弹性涂层颗粒进行斜碰仿真,应用摩擦耗能理论找出对摩擦耗能影响较大的三个参数,并应用matlab软件对这几个参数作为自变量时的正碰和摩擦耗能曲线进行了拟合,得到了不同工况下的斜碰耗能公式。
二、Sound characteristics of viscoelastic coating containing periodic cavities by the finite element method（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Sound characteristics of viscoelastic coating containing periodic cavities by the finite element method（论文提纲范文）
（3）吸声覆盖层与复合材料隔音板声学性能分析与优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 吸声覆盖层研究现状 |
| 1.2.1 概述 |
| 1.2.2 空腔型吸声覆盖层 |
| 1.3 碳纤维复合隔声材料研究现状 |
| 1.3.1 碳纤维复合材料 |
| 1.3.2 隔声理论发展概况 |
| 1.3.3 复合材料隔声性能发展概况 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 2 吸声覆盖层吸声性能理论推导及结构优化设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 含柱形孔腔结构的覆盖层吸声系数 |
| 2.2.1 等效介质模型 |
| 2.2.2 传递矩阵和吸声系数 |
| 2.3 覆盖层孔腔结构优化设计 |
| 2.3.1 单层孔径优化设计 |
| 2.3.2 多层孔径优化设计 |
| 2.3.3 特定频率段的孔径优化 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 吸声覆盖层有限元仿真及形状优化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 吸声性能数值仿真计算 |
| 3.2.1 模型有效性验证 |
| 3.2.2 结构参数和材料参数对吸声性能的影响 |
| 3.3 吸声覆盖层孔腔形状优化设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 碳纤维复合隔音板的声振性能分析及优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 复合隔音板的隔声量 |
| 4.2.1 平面波方程分析 |
| 4.2.2 透射系数 |
| 4.3 隔音板声振性能分析 |
| 4.3.1 声学计算模型 |
| 4.3.2 隔音板振动模态分析 |
| 4.3.3 隔声计算结果 |
| 4.3.4 隔音板算例 |
| 4.4 隔声优化设计 |
| 4.4.1 优化列式 |
| 4.4.2 限制质量和厚度的优化 |
| 4.4.3 放宽厚度和质量条件的优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）结构声学材料反向声散射特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 结构声学材料发展现状 |
| 1.2.2 结构材料声学参数研究进展 |
| 1.2.3 声反射系数预报方法研究进展 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 第2章 结构声学材料声反射系数分析基本理论 |
| 2.1 均匀声学材料声场计算 |
| 2.1.1 有限元基本理论 |
| 2.1.2 有限元模型验证基础 |
| 2.2 结构声学材料声场计算 |
| 2.2.1 结构声学材料声场计算理论 |
| 2.2.2 周期性边界条件 |
| 2.2.3 软件建模过程 |
| 2.3 反向声散射系数定义 |
| 2.3.1 平面波分解技术 |
| 2.3.2 声全息法计算声反射系数 |
| 2.3.3 各方向声散射系数定义 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 结构材料声散射系数仿真计算与验证 |
| 3.1 有限元模型建立 |
| 3.2 有限元计算声场扩展处理 |
| 3.3 平面波分解技术仿真验证 |
| 3.4 结构材料仿真计算结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 结构材料反向声散射特性分析 |
| 4.1 结构声学材料分析模型 |
| 4.2 不同入射角下反向声散射特性分析 |
| 4.3 不同空腔结构下反向声散射特性分析 |
| 4.4 不同材料参数下反向声散射特性分析 |
| 4.4.1 杨氏模量 |
| 4.4.2 泊松比 |
| 4.4.3 损耗因子 |
| 4.4.4 空腔半径 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）含亚波长压电阵列的新型半主动声学覆盖层低频吸声特性理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 潜艇声隐身的重要性 |
| 1.3 水下声学覆盖层概述 |
| 1.4 覆盖层吸声特性的技术研究现状 |
| 1.5 压电智能材料水下吸声特性的研究现状 |
| 1.6 本文的主要研究工作 |
| 1.7 本章小结 |
| 2 亚波长压电阵列薄板耦合空腔吸声体的声学理论建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 含周期性亚波长压电阵列薄板的等效建模及特性 |
| 2.3 亚波长等效薄板耦合空腔共振吸声建模 |
| 2.4 算例验证 |
| 2.5 基于分布式多模态共振的亚波长等效薄板声学规律研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 含亚波长压电阵列的复合覆盖层声学特性理论预测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 复合声学覆盖层全局四端网络 |
| 3.3 复合声学覆盖层吸声特性 |
| 3.4 算例验证 |
| 3.5 复合覆盖层声学规律研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 计及背衬结构的一体化覆盖层吸声特性理论解析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 一体化声学覆盖层背衬结构声振特性 |
| 4.3 一体化声学覆盖层的吸声特性 |
| 4.4 算例验证 |
| 4.5 一体化覆盖层声学规律探究 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 考虑静水压力环境的一体化覆盖层吸声机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 覆盖层中非均匀橡胶层的有限变形 |
| 5.3 覆盖层中均匀橡胶层的有限变形 |
| 5.4 静压环境中一体化覆盖层的吸声特性 |
| 5.5 算例验证 |
| 5.6 静压载荷作用下一体化覆盖层吸声规律分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
| 附录 A 亚波长等效薄板耦合空腔吸声体控制方程的矩阵表达 |
| 附录 B 正交加肋三明治背衬板振动控制方程的矩阵向量元素 |
| 附录 C 典型潜艇的工作水深统计表 |
（6）船用通风管道复合阻振及声学材料降噪技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本文的研究背景及意义 |
| 1.2 本课题研究现状 |
| 1.2.1 船用通风管道弹性阻振研究现状 |
| 1.2.2 船用通风管道吸隔声板降噪技术研究现状 |
| 1.3 本文研究方法与研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 刚性阻振接头在船用通风管道中的阻振技术研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 刚性阻振接头的阻振原理 |
| 2.3 刚性阻振接头阻振性能测试试验 |
| 2.3.1 测试试验设计 |
| 2.3.2 试验系统布置 |
| 2.3.3 试验测试与分析 |
| 2.4 刚性阻振接头阻振性能仿真计算分析 |
| 2.4.1 仿真激励源测试 |
| 2.4.2 刚性阻振接头仿真模型建立 |
| 2.4.3 仿真结果分析 |
| 2.4.4 仿真结果与试验结果对比分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 弹性复合型阻振接头在船用通风管道中的阻振技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 弹性复合型阻振接头的阻振原理 |
| 3.3 弹性复合型阻振接头阻振性能测试试验 |
| 3.3.1 测试试验设计 |
| 3.3.2 试验系统布置 |
| 3.3.3 试验结果分析 |
| 3.4 刚性接头与弹性复合阻振接头阻振性能对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 插入式阻性消声筒在船用通风管道内的消声性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 通风管道消声筒消声性能数值计算原理 |
| 4.2.1 低频段噪声FEM计算原理 |
| 4.2.2 中频段噪声FE-SEA计算原理 |
| 4.2.3 高频段噪声SEA计算原理 |
| 4.3 无气流状态下的消声筒消声性能仿真分析 |
| 4.3.1 仿真模型建立 |
| 4.3.2 仿真方案设计 |
| 4.3.3 吸声材料的吸声系数测试 |
| 4.3.4 消声筒消声性能仿真结果分析 |
| 4.4 无气流状态下的消声筒消声性能试验测试与分析 |
| 4.4.1 试验台架设计 |
| 4.4.2 消声性能试验结果分析 |
| 4.4.3 仿真与试验结果对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 邮轮舱室通风管道的插入式消声筒设计及降噪性能预报 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 动态气流下的消声筒消声性能仿真分析 |
| 5.2.1 仿真模型建立 |
| 5.2.2 仿真计算与分析 |
| 5.3 动态气流下的消声筒消声与隔声性能试验分析 |
| 5.3.1 试验台架设计 |
| 5.3.2 消声筒的气流阻力损失测量试验 |
| 5.3.3 消声性能试验结果分析 |
| 5.3.4 隔声性能试验结果分析 |
| 5.3.5 仿真与试验结果对比分析 |
| 5.4 安装消声筒的通风管道对邮轮舱室噪声量影响预报 |
| 5.4.1 邮轮舱室模型建立 |
| 5.4.2 邮轮舱室主要噪声源检验 |
| 5.4.3 邮轮舱室降噪量预报 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 声学超材料在船用通风管道中的消声性能技术研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 声学超材料理论研究与分析 |
| 6.2.1 声学超材料降噪原理 |
| 6.2.2 声学超材料边界条件计算分析 |
| 6.3 声学超材料的声学性能仿真计算分析 |
| 6.3.1 吸声型声学超材料的结构振动模态分析 |
| 6.3.2 吸声型声学超材料降噪性能仿真计算与分析 |
| 6.3.3 声反射型声学超材料的降噪性能仿真计算与分析 |
| 6.4 吸声型声学超材料在管道中的消声性能分析 |
| 6.4.1 仿真建模 |
| 6.4.2 仿真结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）减振降噪带隙结构设计及吸声覆盖层拓扑优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 周期结构波传播特性 |
| 1.2.1 声子晶体 |
| 1.2.2 带隙计算方法和产生机理 |
| 1.2.3 声学超材料 |
| 1.3 周期板壳结构传声特性研究概述 |
| 1.3.1 传声特性计算 |
| 1.3.2 基于局域共振机理的板壳类结构隔声性能研究 |
| 1.4 水下吸声覆盖层研究概述 |
| 1.4.1 吸声覆盖层基本概念 |
| 1.4.2 吸声覆盖层结构型式和吸声机理 |
| 1.4.3 基于谐振特性的覆盖层优化设计研究进展 |
| 1.4.4 拓扑优化方法简介 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 2 新型局域共振板梁结构弯曲波带隙研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 周期新型超材料板多阶弯曲波带隙研究 |
| 2.2.1 物理模型和平面波展开方法 |
| 2.2.2 能带结构计算 |
| 2.2.3 有限超材料板结构隔振效果 |
| 2.2.4 单胞参数变化对带隙特性的影响 |
| 2.3 复合局域共振梁结构弯曲波带隙研究 |
| 2.3.1 基于传递矩阵方法的弯曲波频散关系分析 |
| 2.3.2 复数能带结果 |
| 2.3.3 有限周期梁结构隔振特性 |
| 2.3.4 单胞参数化分析 |
| 2.4 小结 |
| 3 惯性放大机理作用下低频弯曲波带隙展宽研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于惯性增大效应的声子晶体梁模型建立 |
| 3.3 弯曲波传播特性计算 |
| 3.4 数值算例和结果讨论 |
| 3.4.1 带隙结构计算 |
| 3.4.2 与局域共振带隙的比较结果 |
| 3.4.3 有限形式下结构隔振能力对比 |
| 3.5 小结 |
| 4 基于局域共振机理的多孔材料双层板声透射性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于局域共振特性的双层板结构与计算模型的建立 |
| 4.2.1 局域共振单元与多孔材料双层板结构 |
| 4.2.2 多孔材料介质中波传播分析 |
| 4.2.3 亚波长假设下的传声特性计算 |
| 4.2.4 不满足亚波长假设下结构的隔声计算 |
| 4.3 数值算例和结果讨论 |
| 4.3.1 满足亚波长假设的结构隔声性能分析 |
| 4.3.2 多孔材料传播波能量比较 |
| 4.3.3 不满足亚波长假设下双层板结构的隔声性能计算 |
| 4.4 小结 |
| 5 水下吸声覆盖层结构吸声能力拓扑优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 水下吸声覆盖层理论模型 |
| 5.3 水下吸声覆盖层拓扑优化列式 |
| 5.3.1 建立拓扑优化模型 |
| 5.3.2 灵敏度分析 |
| 5.3.3 数值过滤 |
| 5.3.4 优化流程 |
| 5.4 数值算例和结果讨论 |
| 5.4.1 单频点入射声波下水下吸声覆盖层的拓扑优化 |
| 5.4.2 频段吸声性能拓扑优化 |
| 5.4.3 低频吸声性能拓扑优化 |
| 5.5 本章小节 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）多层声学结构振动与声学特性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 多层声学结构研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 PCLD减振特性分析方法研究进展 |
| 1.2.2 PCLD板隔声特性分析方法研究进展 |
| 1.2.3 吸声结构及特性研究进展 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 基于改进IRS的多层声学结构PCLD建模及减振分析 |
| 2.1 GHM模型 |
| 2.1.1 粘弹性材料的GHM模型 |
| 2.1.2 模型推导 |
| 2.1.3 模型验证 |
| 2.2 PCLD板的有限元模型 |
| 2.2.1 单元结构及建模基本假设 |
| 2.2.2 单元各层几何变形关系 |
| 2.2.3 单元位移模式及形函数 |
| 2.2.4 单元刚度矩阵和质量矩阵 |
| 2.2.5 动力学方程及模型 |
| 2.2.6 实验验证 |
| 2.3 PCLD动力学模型降阶 |
| 2.3.1 消除刚体模态 |
| 2.3.2 改进的IRS方法 |
| 2.4 算例分析 |
| 2.4.1 PCLD梁 |
| 2.4.2 PCLD板 |
| 2.5 PCLD板振动抑制效果影响因素分析 |
| 2.5.1 约束层厚度的影响 |
| 2.5.2 粘弹性层厚度的影响 |
| 2.5.3 约束层弹性模量的影响 |
| 2.5.4 粘弹性层剪切模量的影响 |
| 2.5.5 约束层密度的影响 |
| 2.5.6 粘弹性层密度的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 含表层抗弯刚度的PCLD板隔声特性分析 |
| 3.1 PCLD板考虑表层抗弯刚度的振动控制方程 |
| 3.2 模态频率 |
| 3.3 声传递损失模型 |
| 3.4 吻合效应 |
| 3.5 理论模型的验证 |
| 3.5.1 四边简支PCLD板模态验证 |
| 3.5.2 四边简支PCLD板隔声模型验证 |
| 3.6 PCLD板传声损失的影响因素分析 |
| 3.6.1 表层面板厚度的影响 |
| 3.6.2 夹心层厚度的影响 |
| 3.6.3 表层面板弹性模量的影响 |
| 3.6.4 夹心层剪切模量的影响 |
| 3.6.5 表层面板密度的影响 |
| 3.6.6 夹心层密度的影响 |
| 3.6.7 夹心层阻尼系数的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 多层声学结构吸声层设计与优化 |
| 4.1 吸声系数测量原理简述 |
| 4.2 多孔吸声结构与Helmholtz共振结构并联混合吸声结构 |
| 4.2.1 Helmholtz共振吸声结构 |
| 4.2.2 多孔吸声结构 |
| 4.2.3 并联混合吸声结构 |
| 4.2.4 实验验证 |
| 4.3 三孔径并联微穿孔板吸声结构 |
| 4.3.1 微穿孔板吸声阻抗计算 |
| 4.3.2 三孔径并联微穿孔板吸声等效计算 |
| 4.3.3 实验验证 |
| 4.3.4 三孔径并联微穿孔板结构参数优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于多层声学结构的薄板声腔声振实验研究 |
| 5.1 不同激励下的薄板实验 |
| 5.1.1 实验对象 |
| 5.1.2 实验内容及设备 |
| 5.1.3 实验结果 |
| 5.2 不同激励下的PCLD板实验 |
| 5.3 不同激励下的多层声学结构实验 |
| 5.4 不同激励下的改进多层声学结构实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 后续研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读学位期间所参与项目 |
（9）结构—声场耦合系统的不确定数值分析与拓扑优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 不确定分析模型 |
| 1.2.1 随机模型 |
| 1.2.2 p-box模型 |
| 1.2.3 区间模型 |
| 1.2.4 混合不确定模型 |
| 1.3 不确定系统数值分析方法的研究现状 |
| 1.3.1 随机系统数值分析方法的研究现状 |
| 1.3.2 p-box不确定模型系统数值分析方法的研究现状 |
| 1.3.3 区间系统数值分析方法的研究现状 |
| 1.3.4 随机与区间混合不确定系统数值分析方法的研究现状 |
| 1.3.5 区间随机系统数值分析方法的研究现状 |
| 1.4 不确定结构-声场耦合系统数值分析的研究现状 |
| 1.4.1 不确定结构-声场耦合系统数值分析的研究现状 |
| 1.4.2 周期性复合材料结构-声场耦合系统的研究现状 |
| 1.4.3 不确定周期性复合材料等效性能数值分析的研究现状 |
| 1.4.4 不确定周期性复合材料结构-声场耦合系统数值分析的研究现状 |
| 1.5 结构-声场耦合系统微结构拓扑优化的研究现状 |
| 1.5.1 确定性结构-声场耦合系统微结构拓扑优化的研究现状 |
| 1.5.2 不确定性结构-声场耦合系统微结构拓扑优化的研究现状 |
| 1.6 研究思路与主要研究内容 |
| 1.6.1 问题的提出 |
| 1.6.2 研究思路 |
| 1.6.3 主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 p-box不确定结构-声场耦合系统数值分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 p-box模型 |
| 2.2.1 p-box模型的卷积 |
| 2.2.2 p-box模型分析的区间蒙特卡洛法 |
| 2.3 p-box不确定结构-声场耦合系统模型 |
| 2.3.1 壳结构的FEM模型 |
| 2.3.2 声场的FEM模型 |
| 2.3.3 结构-声场耦合系统的FEM/FEM模型 |
| 2.3.4 p-box不确定结构-声场耦合系统的FEM/FEM模型 |
| 2.4 p-box不确定结构-声场耦合系统分析的区间蒙特卡洛法 |
| 2.5 区间结构-声场耦合系统的一阶矩阵分解摄动法 |
| 2.5.1 矩阵分解技术介绍 |
| 2.5.2 区间一阶矩阵分解摄动法 |
| 2.6 数值算例 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 混合不确定结构-声场耦合系统的能量流分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 两种混合不确定模型介绍 |
| 3.2.1 随机与区间混合不确定模型 |
| 3.2.2 区间随机不确定模型 |
| 3.3 混合随机区间摄动法 |
| 3.4 结构-声场耦合系统能量流分析的基本理论 |
| 3.5 数值算例 |
| 3.5.1 随机与区间混合不确定结构-声场耦合系统的能量流分析 |
| 3.5.2 区间随机不确定结构-声场耦合系统的能量流分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于均匀化方法的区间参数周期性复合材料等效性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 周期性复合材料等效性能分析的均匀化方法 |
| 4.3 区间参数周期性复合材料等效性能分析 |
| 4.3.1 周期性复合材料等效性能分析的区间方法 |
| 4.3.2 周期性复合材料等效性能分析的子区间方法 |
| 4.4 数值算例 |
| 4.4.1 矩形孔洞微结构 |
| 4.4.2 纤维增强复合材料微结构 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 多尺度区间参数周期性复合材料结构-声场耦合系统分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 周期性复合材料结构-声场耦合系统 |
| 5.2.1 复合材料单胞的均匀化分析 |
| 5.2.2 周期性复合材料结构-声场耦合系统的FEM/FEE模型 |
| 5.3 多尺度区间参数周期性复合材料结构-声场耦合系统分析 |
| 5.3.1 多尺度区间参数周期性复合材料结构-声场耦合系统模型 |
| 5.3.2 基于均匀化方法的区间有限元方法(HIFEM) |
| 5.3.3 多尺度区间参数周期性复合材料结构-声场耦合系统分析步骤 |
| 5.4 数值算例 |
| 5.4.1 六面体周期性复合材料结构-声场耦合系统 |
| 5.4.2 汽车乘座舱 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 周期性复合材料结构-声场耦合系统的微结构拓扑优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 周期性复合材料结构-声场耦合系统模型 |
| 6.3 周期性复合材料结构-声场耦合系统的微结构拓扑优化 |
| 6.3.1 微结构拓扑优化模型 |
| 6.3.2 灵敏度分析 |
| 6.3.3 周期性复合材料结构-声场耦合系统微结构拓扑优化算法步骤 |
| 6.4 数值算例 |
| 6.4.1 六面体周期性复合材料结构-声场耦合系统 |
| 6.4.2 汽车乘座舱 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 多尺度随机不确定周期性复合材料结构-声场耦合系统的微结构拓扑优化 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 多尺度随机参数周期性复合材料结构-声场耦合系统分析 |
| 7.2.1 多尺度随机参数周期性复合材料结构-声场耦合系统模型 |
| 7.2.2 多尺度随机参数周期性复合材料结构-声场耦合系统分析 |
| 7.3 多尺度随机不确定周期性复合材料结构-声场耦合系统的微结构拓扑优化 |
| 7.3.1 确定性微结构拓扑优化模型 |
| 7.3.2 稳健性微结构拓扑优化模型 |
| 7.3.3 灵敏度分析 |
| 7.3.4 稳健性微结构拓扑优化算法步骤 |
| 7.4 数值算例 |
| 7.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1 研究结论 |
| 2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间发表和录用的论文目录 |
| 第一作者论文 |
| 非第一作者论文 |
| 附录B 攻读学位期间参加的科研项目 |
（10）基于带弹性涂层的颗粒阻尼器的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 粘弹性阻尼材料简介 |
| 1.3 粘弹性颗粒阻尼技术国内外研究现状 |
| 1.4 研究中存在的问题 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 粘弹性阻尼材料的耗能机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 粘弹性材料及其特性 |
| 2.3 带粘弹性涂层的颗粒阻尼器的提出 |
| 2.4 粘弹性阻尼材料的耗能机理 |
| 2.5 粘弹性阻尼材料的动力学性能 |
| 2.6 本章小节 |
| 第3章 颗粒层间的摩擦耗能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 颗粒阻尼的动态特性 |
| 3.3 颗粒层间摩擦耗能数学模型 |
| 3.3.1 颗粒层间摩擦力耗能模型 |
| 3.3.2 粘弹性涂层的变形耗能模型 |
| 3.3.3 颗粒层间摩擦耗能模型 |
| 3.4 聚氨酯涂层厚度对摩擦耗能效果的影响 |
| 3.5 决定聚氨酯材料涂层厚度的因素 |
| 3.5.1 颗粒密度对于涂层厚度的影响作用 |
| 3.5.2 阻尼器长径比对于涂层厚度的影响作用 |
| 3.5.3 阻尼器直径对于涂层厚度的影响作用 |
| 3.5.4 颗粒总层数对于涂层厚度的影响作用 |
| 3.5.5 金属颗粒直径对于涂层厚度的影响作用 |
| 3.6 小节 |
| 第4章 阻尼器内正碰耗能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 两个带聚氨酯涂层颗粒的正碰模型 |
| 4.2.1 粘弹性涂层正碰耗能模型 |
| 4.2.2 金属球正碰耗能模型 |
| 4.3 涂层颗粒与阻尼器间的正碰模型 |
| 4.3.1 粘弹性涂层与阻尼器壁正碰耗能模型 |
| 4.3.2 金属球与阻尼器壁正碰耗能模型 |
| 4.4 有限元分析验证 |
| 4.4.1 有限元仿真分析概述 |
| 4.4.2 ANSYS有限元软件介绍 |
| 4.4.3 LS-DYNA有限元软件简介 |
| 4.4.4 结果验证 |
| 4.5 决定聚氨酯材料涂层厚度的因素 |
| 4.5.1 初始速度对于涂层厚度的影响作用 |
| 4.5.2 颗粒直径对于涂层厚度的影响作用 |
| 4.5.3 颗粒密度对于涂层厚度的影响作用 |
| 4.6 小节 |
| 第5章 阻尼器内斜碰耗能分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 摩擦耗能理论公式 |
| 5.3 两个带聚氨酯涂层颗粒的摩擦模型 |
| 5.3.1 颗粒密度对摩擦耗能的影响 |
| 5.3.2 入射角度对摩擦耗能的影响 |
| 5.3.3 初始速度对摩擦耗能的影响 |
| 5.4 聚氨酯涂层颗粒的总体耗能模型 |
| 5.4.1 颗粒密度对正碰耗能的影响 |
| 5.4.2 入射角度对正碰耗能的影响 |
| 5.4.3 初始速度对正碰耗能的影响 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、Sound characteristics of viscoelastic coating containing periodic cavities by the finite element method（论文参考文献）
- [1]静压下考虑腔压的吸声覆盖层吸声性能分析[J]. 董文凯,陈美霞. 中国舰船研究, 2022(01)
- [2]敷设双层周期结构声学覆盖层球壳的散射特性[J]. 张建民,安俊英,潘耀宗,温琦. 声学与电子工程, 2020(04)
- [3]吸声覆盖层与复合材料隔音板声学性能分析与优化设计[D]. 任春晶. 大连理工大学, 2020(02)
- [4]结构声学材料反向声散射特性研究[D]. 杨小黎. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [5]含亚波长压电阵列的新型半主动声学覆盖层低频吸声特性理论研究[D]. 张志富. 华中科技大学, 2019
- [6]船用通风管道复合阻振及声学材料降噪技术研究[D]. 刘悦. 江苏科技大学, 2019(03)
- [7]减振降噪带隙结构设计及吸声覆盖层拓扑优化[D]. 李静茹. 大连理工大学, 2018(02)
- [8]多层声学结构振动与声学特性研究[D]. 李伟. 重庆大学, 2017(04)
- [9]结构—声场耦合系统的不确定数值分析与拓扑优化[D]. 陈宁. 湖南大学, 2017(06)
- [10]基于带弹性涂层的颗粒阻尼器的理论研究[D]. 张竹. 东北大学, 2015(06)