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周期阵列柔性结构的动态特性及声辐射分析

孙杰  
【摘要】:随着科学技术的发展,人类对于材料属性提出了更高的要求,材料的多功能特性成为学术界和工程领域的研究热点。周期阵列柔性结构是一种主要面对低频降噪的新型阻尼结构,具有阻尼特性好、疲劳寿命长、结构可设计等优点,在航空、航天、航海等领域有着广阔的应用前景。 本文采用正弦力激励法分析了柔性结构的动态力学性能,并对单个结构和周期阵列结构的振动声辐射进行了计算。首先,利用有限元分析软件ANSYS对本文所提出的第一种结构模型进行了动态特性分析;其次,利用ANSYS和数值分析软件MATLAB,结合第二种结构模型所满足的运动及边界条件,将结构中的液体运动等效为数学模型,并对结构的动态特性进行了分析;再次,通过不断修改两种结构的尺寸参数进行动力学计算和动态特性曲线拟合,总结出结构参数与拟合出来的传递函数之间所满足的关系式,通过该公式能够在低频段内对结构的动态特性进行比较精确的控制;最后,通过对比两种结构的复杂程度及动态特性的可控性,对具有更大优势的结构进行了无穷周期阵列排布,并对其振动声辐射进行了公式推导及计算。 总之,本文通过理论推导和数值仿真的方法,研究了两种新型阻尼结构的动态力学性能,并对第二种结构进行了振动声辐射的推导与计算,对于推动柔性阻尼结构的研究和应用,具有一定的指导意义。


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