一、均匀橡胶弹性体隔声量的理论计算（论文文献综述）
郭兆枫[1]（2021）在《声子晶体对变电站低频噪声调控机理研究》文中研究表明随着城市化进程的推进、法律法规的日益严格以及居民环保意识的增强,变电站的噪声问题已经成为变电站投诉的焦点问题之一。通过对变电站声环境实测分析,可知其噪声特性主要体现在工频与低频方面,频谱特性显示出噪声峰值集中于50Hz、100Hz、200Hz和400Hz。然而,由于受限于质量定律,传统降噪材料或结构很难对低频噪声进行有效的控制,无法满足变电站降噪需求。因此,需要研发出针对变电站频谱特性且拥有优异声学性能的新型降噪材料。亚波长声子晶体与声学超材料的出现,为变电站低频噪声控制开辟了新思路与方向,使困扰了电力系统多年的顽疾有了解决的可能。本文针对目前变电站低频噪声控制的难点,分别从噪声预测与控制方面,开展了基于有限元法的变压器类设备声源模型建立以及声子晶体与声学超材料对变电站低频噪声调控机理及应用的研究。在噪声预测方面,本文对变电站噪声的声压法测量、声强法测量和振动法测量三种不同的测量方法进行对比分析,总结各自优缺点及适用条件。利用变电站噪声测量的近场布点方法和衰减布点法对变电站噪声进行实测及分析。以实测数据与有限元-边界元理论为基础建立变电站主设备等效声源模型,并基于所建声源模型对变压器、电抗器进行噪声预测研究。研究发现,基于有限元-边界元耦合的理论下建立的声源模型可以使声波的干涉效应得到很好的体现。通过与实测数据比对,仿真值与实测噪声值平均误差基本控制在3dB以内,可较精准的预测变压器类设备噪声的传播与衰减。在噪声控制方面,本文提出使用声子晶体和声学超材料作为变电站低频噪声控制的材料,并引入空腔结构以提升声子晶体板通带内的声传输损失（Sound Transmission Loss,STL）。结果显示声子晶体空腔板的平均STL相比普通声子晶体板增大了 30dB以上,其峰值可高达100dB。为了明晰声子晶体和声学超材料的降噪机理,本文从动力减振机理、动态质量密度、模态参与因子、振型位移分析和等效质量-弹簧模型等多种角度对声子晶体和声学超材料的降噪机理进行分析研究,并对不同角度的机理分析进行异同点与优缺点总结,基于板式和膜式声子晶体提出机理研究分析范式。基于对声子晶体降噪机理的分析研究,提出一种混合声弹超材料,结合模态与振型位移对其带隙、STL和振动传输损失（Vibration Transmission Loss,VTL）特性进行研究,基于等效质量-弹簧模型对混合声弹超材料进行机理分析,并对其STL、VTL的影响因素分别进行研究分析。结果表明能带解耦后代表面内波（S波）的xy模式对应VTL,z模式面外波（P波）对应STL。证实了虽然超材料的周期性只体现在xy方向,但是能带计算的空间自由度是三维的。通过对解耦后的能带进行模态分析,可知xy模式带隙的起点为x、y方向散射体-包覆层的平移拉伸模态,终点为x、y方向基体-包覆层的平移拉伸模态。z模式带隙的起点为z方向散射体-包覆层的平移剪切模态,终点为z方向基体-散射体的平移剪切模态。等效质量-弹簧模型计算频率与传输损失峰值频率平均误差小于3Hz。在影响因素中,扇形环硅橡胶开角对VTL和STL的影响最大。为了突破声学超材料在低频噪声控制领域的瓶颈,提出一种前置径向膜声学超材料,结合模态与振型位移对其带隙、STL特性进行研究,基于动态质量密度与等效质量-弹簧模型分别对膜与板进行机理分析,并对其STL的影响因素展开研究分析。结果表明,前置径向膜声学超材料具有低频宽带的声学特性,在0-100Hz的范围内拥有三个声传输损失大于30dB的频带,分别为8-33Hz、48-52Hz和54-100Hz,总带宽为75Hz,声学特性远优于常规声学超材料。通过对模态振型与声强流线的综合分析,发现在0-100Hz内前置径向膜声学超材料的降噪机理为膜的（0,0）,（2,0）和（0,2）模态以及板的z方向散射体-包覆层覆共振及两者第一阶共振频率之间的桥连耦合。在影响因素中,膜厚与板厚对STL的影响最大,膜厚越薄,板厚越厚,前置径向膜声学超材料的低频与宽带声学特性越优异。最后,对声子晶体的工程应用进行探索和研究,针对声子晶体的特点提出其工程应用的普适性流程。根据变电站噪声频谱特性与相关法规标准,提出一种局域共振型声子晶体板轻量化设计方法。基于此方法,设计出一种针对变电站噪声频谱特性的轻量化超胞声子晶体板,并对其STL特性进行数值计算,同时通过振型位移及声压级复合声强流线图对其降噪机理进行分析研究。本文旨在提高变电站变压器类设备声源模型噪声预测的准确性,从多角度研究声子晶体与声学超材料的低频噪声控制机理,并基于降噪机理设计出适用于低频噪声控制的声子晶体和声学超材料,以期实现声子晶体与声学超材料在变电站等低频噪声领域的应用。研究结论可以为变电站噪声的预测与控制、声子晶体与声学超材料的低频振动与噪声控制提供理论基础和方法指导,为降低新建或在运变电站的噪声对人体的危害,增加电网建设与运行的经济效益与环保效益提供技术支撑,有利于电网绿色环保的可持续发展。
庄曜泽[2]（2021）在《声子晶体加筋板声振特性研究》文中提出加筋板结构具有质量轻、强度大、稳定性好等优点,作为船舶结构的主要组成部分,当其振动过大时会影响船上设备运行、危害人员身体健康。声子晶体作为固体物理学中晶体概念的宏观延伸,具有阻止特定频率范围的弹性波在其内部传播的特性,因此在减振降噪领域拥有良好的应用前景。本文在加筋板结构中引入声子晶体子结构,对声子晶体加筋板的带隙特性、传递特性以及隔声特性进行研究。本文对声子晶体结构和加筋板简化计算方法的研究现状进行了详细的综述,介绍了声子晶体的理论基础、带隙计算方法以及双向正交加筋板模型的简化方法。使用平面波展开法计算了附加型声子晶体加筋板的带隙特性。基于加强筋离散化的处理方法,建立了双向正交异性加筋板的弯曲振动方程,根据加强筋与基体板在连接处的位移和转角连续条件建立了方程中力和力矩项的傅里叶展开系数之间的关系,使用平面波展开法计算了结构的能带曲线图,并将计算结果与有限元法对比,验证了使用平面波展开法计算的正确性。研究了螺旋形声子晶体加筋板的带隙特性和传递特性。提出了附有螺旋形子结构的声子晶体加筋板形式,基于有限元法计算了该结构的带隙特性,并对声子晶体结构的带隙产生机理进行分析;之后计算了有限大声子晶体加筋板的传递特性,在带隙频率范围内,附加声子晶体子结构可以降低加筋板的振动传递率;接着对子结构参数对带隙特性和传递特性的影响进行分析,并提出了一种多带隙设计方法,将单一带隙分割为多带隙;最后建立了加筋板实验模型,验证了声子晶体加筋板的振动传递率衰减能力。研究了螺旋形声子晶体加筋板的隔声特性。根据平板结构的声透射模型,提出了无限大声子晶体加筋板声透射模型,并使用平面波展开法计算了该模型;基于有限元法计算了螺旋形声子晶体加筋板的隔声性能,结果表明在带隙频率范围内该结构具有良好的隔声性能;之后对子结构参数和声波入射情况对结构隔声特性的影响进行了分析。本文将声子晶体概念引入到加筋板结构中,验证了附加子结构后的加筋板可以在特定频率范围内降低振动传递率、增加隔声量,为加筋板结构的振动噪声控制提供了新的思路和一定的基础。
王金友[3]（2021）在《基于船舶轻量化的蜂窝夹层板的结构设计及隔声性能研究》文中进行了进一步梳理船舶轻量化设计是当今船舶建造的重要趋势,但是轻量化必然带来一系列的问题,而噪声污染就是其中之一,噪声污染影响船员身心健康、降低船舶隐身性能。那么就需要一种合适的结构符合轻量化设计的同时满足隔声需求,蜂窝夹层板这种特殊的结构形式可以有效解决这种冲突,因此本文针对这一问题进行系统的研究。首先,基于质量等效原则使用蜂窝夹层板结构形式设计船用不同开孔形式的聚氨酯蜂窝夹层板。制作聚氨酯试样测试材料参数并通过Workbench静力学模块分析不同开孔形式的蜂窝板的强度刚度差异,结果显示六边形开孔蜂窝板具有更好的结构特性。其次,利用双层板以及蜂窝夹层板理论公式与数值方法得到的结构隔声特性曲线对比,验证数值方法正确性,然后对设计的聚氨酯蜂窝板夹层板,采用数值边界元的方法系统的研究聚氨酯蜂窝夹层板不同开孔形式、不同壁厚、夹层高度、面板厚度、夹芯开孔直径、面板尺寸、模态阻尼比以及添加多孔材料等因素对蜂窝板结构隔声特性的影响,对比结果发现六边形开孔蜂窝板隔声性能略好,通过提高蜂窝板面密度的结构参数的改变均可以提高结构隔声量,同时发现面板厚度、夹芯壁长和面内尺寸的增加将导致共振波谷向低频移动,而夹芯厚度和夹芯壁厚的增加使共振波谷向高频移动,添加多孔材料在一定程度上可以改善结构的隔声性能,并利用三种隔声性能的评判方法将蜂窝夹层板与单层板结构进行隔声性能对比显示蜂窝板隔声性能的优越性。最后,针对外在因素对结构隔声特性的影响,研究了声波斜入射状态、三种不同约束条件下、声源类型对结构隔声量的作用,发现声压入射角度可以激发不同的结构振型从而影响隔声量,结构在固支条件下比简支约束更容易产生共振波谷降低隔声量,声源方式不同不影响结构隔声特性曲线共振频率,只影响每个波峰频率附近隔声量值。
陈亮[4]（2021）在《复杂边界条件下声振耦合系统特性分析》文中指出工程领域板结构-声腔耦合系统普遍采用复杂粘弹性支撑边界条件,在板四边用橡胶及环氧树脂粘合剂与腔体密封,边界含有粘弹性体就可吸收振动能量,在降噪领域有着极大的应用价值。然而粘弹性边界材料,很难通过理论分析建立动力学模型。阐明粘弹性支撑板结构振型和声腔振型耦合机理,其成果可推动复杂边界条件声固耦合场的研究,对提高阻尼材料的施工技术在航空、航天、舰船和交通领域的应用水平具有重要意义。边界条件对复合板结构基本谐振频率和模态阻尼因子有着直接关系,从工程应用出发,有关弹性板结构边界条件,从简支、固支、弹性支撑等向更为复杂的粘弹性支撑转变。本文针对不同边界条件下复合结构的声振特性展开研究,以获取优异的声学性能。本文主要研究工作如下:针对微穿孔板-可渗透薄膜复合结构吸声特性进行了分析,设计了改进的可渗透薄膜材料流阻测量实验装置,充分考虑材料本身质量的影响,建立微穿孔板-可渗透薄膜复合结构声阻抗电声等效电路,该方法可普遍用于预测此类复合结构吸声特性。分析了可渗透膜材料的面密度、流阻等参数对复合结构垂直入射吸声系数的影响。结果表明:在微穿孔板背后增加一层聚氨酯微孔可渗透薄膜,可以提高中低频段的吸声性能。针对多孔材料和板之间的耦合边界条件,对四边简支下含多孔材料,空气层复合板结构的隔声特性进行分析。基于Biot理论计算了声波在多孔介质中的传播波数;利用模态叠加法和伽辽金法推导了复合板结构隔声系数理论模型,并数值求解复合板隔声量。将理论模型得到的四边简支复合板隔声量与前人的实验结果相比较,证实理论模型可行。最后,针对板结构尺寸、边界条件和多孔材料厚度等主要参数对隔声特性的影响进行了分析。推导了矩形板振动响应理论模型。对复杂粘弹性支撑单元对板振动响应的影响进行了分析。采用修改的梁函数作为瑞利-里兹法的试验函数,保证了计算结果的快速收敛性,有利于对高阶模态进行振动分析。通过调整平移弹簧和旋转弹簧的刚度,可以用瑞利-里兹法分析任意边界条件下板的振动响应。通过比较2种方法对固有频率的预测,证实了分析模型和用梁函数作为试验函数可行。本文采用理论计算和实验对比验证方法研究了不同形式的吸声和隔声性能,探讨垂直入射时,边界条件和多孔材料的关键参数对复合结构声学特性的敏感程度。同时,分析了多孔材料与面板的不同耦合方式对其结构的声学性能影响。本文设计的分层复合板结构,具有轻量化、低能耗特点,在较宽频段具有良好的吸声及隔声特性,不仅适用于汽车乘坐空间内部的减振降噪,还可以在各类交通工具以及建筑中广泛应用,具有一定的参考价值。
柯李菊,刘成洋,方智[5]（2020）在《基于COMSOL的组合空腔结构声学覆盖层的声学性能分析》文中认为[目的]针对单一腔型声学覆盖层低频隔声性能和耐压性能较差的特点,使用COMSOL有限元软件计算组合空腔结构声学覆盖层的声学性能和在静水压力下的变形量。[方法]将COMSOL软件仿真结果与前人的实验值进行对比,以验证采用COMSOL软件计算声学覆盖层隔声量和吸声系数的有效性,并研究组合空腔几何尺寸和小孔结构对声学覆盖层的隔声、吸声和耐压性能的影响。[结果]结果表明:声学覆盖层的空腔体积越大,低频段的隔声性能越好,中、高频段的吸声性能变差,相邻空腔之间的距离增大会降低低频段的隔声量;空腔对耐压性能的影响在于其体积占比越大,耐压性能越差;在组合空腔四周布置一定数量的圆柱小孔会提高声学覆盖层低频段的隔声和吸声性能,并使峰值频率向低频移动。[结论]因此,组合空腔中几何尺寸的选取需考虑低频隔声性能与耐压性能之间的平衡,在组合空腔四周布置圆柱小孔也能改善声学覆盖层的低频声学性能。
费炎培[6]（2020）在《轻质聚合物复合材料可控制备、性能调控及功能化应用研究》文中认为相比普通的金属和无机材料,高分子材料具有质量轻、柔韧性好、易成型加工的特点。为了满足快速增长的不同领域的材料应用需求,使用热塑性通用高分子（聚烯烃和热塑性弹性体）制备结构可控、性能可调、功能突出的轻质聚合物复合材料,一直是高分子材料加工领域的突出热点和研究前沿。针对高分子材料在隔声降噪、压阻传感这两方面的应用,本论文选用了不同的热塑性高分子和无机微米/纳米粒子,通过设计微米/纳米粒子在聚合物基体中的分布和取向,并结合超临界流体发泡技术,制备了不同的轻量化声阻和压阻聚合物复合材料。同时本论文结合汽车工业轻量化和高性能化聚合物复合材料课题,研究了原位成纤通用聚丙烯复合材料的注塑发泡工艺。具体研究内容如下:1.本论文选用柔性的热塑性弹性体（TPE）和无机粒子,设计了具有多相体系的高效声阻复合材料。以三元乙丙橡胶（EPDM）为橡胶相,聚丙烯（PP）为塑料相,并用轻质碳酸钙（Ca CO3）和空心玻璃微珠（HGM）作为无机填料,通过熔融共混构建TPE/无机粒子复合材料。声学实验证实,入射声波在复合材料中的海岛状橡胶相、无机粒子和连续相的界面形成折射和散射,显着延长声波的传输路径,并在橡胶相结构中产生耗散;复合材料较高的表面硬度提高了入射声波的反射。该复合材料低频声音传递损失可达50 d B以上,且力学性能优良,成型加工简易,有望在交通运输和日常生活中的隔声降噪获得应用。2.为了进一步降低聚合物基隔声材料的密度,并实现材料吸声性能的可调控,本论文使用超临界二氧化碳（Sc CO2）辅助挤出发泡技术,制备了一系列泡孔结构可调的聚苯乙烯（PS）微孔泡沫材料。分别采用木质素、多壁碳纳米管、微晶石墨为异相成核体系,调控PS微孔泡沫的泡孔形貌。实验证实不同孔径和孔密度显着影响PS微孔泡沫的吸声性能,实现特定频率声波的高效吸收。同时研究了复合材料微孔泡沫的力学性能。3.本论文通过设计三维导电网络,结合原位合成聚合物和超临界二氧化碳发泡技术,制备高灵敏度、高比压缩强度、高循环稳定性的柔性压阻材料。以纤维素（Cellulose）为骨架,多壁碳纳米管（MWCNTs）为导电填料,通过冷冻干燥制备Cellulose/MWCNTs复合气凝胶;以气凝胶骨架作为导电网络,在气凝胶孔隙中原位合成热塑性聚氨酯（TPU）得到TPU/Cellulose/MWCNTs复合材料;并借助超临界二氧化碳（Sc CO2）间歇发泡制备得到TPU复合导电泡沫。研究了不同碳管含量气凝胶的密度、孔隙率、导电性;测试了三种不同单体的TPU的硬度、拉伸性能、热机械性能和热学性能,确定了综合性能最佳的聚氨酯配方;探索了温度和压力对纯TPU发泡材料泡孔结构的影响,确定了最佳发泡温度和最佳发泡压力;测试了复合材料发泡前后的导电性;探索了发泡复合材料内部泡孔结构以及压缩、循环压缩和压阻性能,在100次循环实验中证实了其较好的力学稳定性和高重复性力电转换行为,有望在柔性压阻传感中得到应用。4.本论文探索研究了原位成纤聚丙烯复合材料的注塑发泡工艺。采用通用PP为连续相,聚四氟乙烯（PTFE）为分散相,多壁碳纳米管（Multi-wall carbon nanotubes）为导电填料,PP接枝马来酸酐（Polypropylene grafted with maleic anhydride,PP-G-M）为增容剂,通过溶液共混制备PP-G-M-MWCNTs母粒;并借助挤出机造粒,超临界氮气（Sc N2）注射发泡制备得到轻质、导电的复合发泡材料。测试了不同PTFE含量复合材料的形貌、粘度、力学性能、导电性能;研究了不同PTFE含量复合发泡材料的泡孔结构、力学性能;探索了不同碳管含量复合发泡材料的密度、孔隙率、导电性;探索了温度、注塑速度、保压压力对材料泡孔结构的影响,确定了最佳注塑发泡加工参数,有望在汽车工业轻量化和高性能化中得到应用。
刘凯[7]（2020）在《磁流变液夹层板结构声学性能及其优化研究》文中研究指明磁流变液作为一种智能流体,因其具有良好的可控性和迅速响应性而备受减振领域科研和工程技术人员的关注,并且其在减振领域已经获得了一定范围的应用。为进一步拓展磁流变液的应用领域,探讨其在载运工具降噪领域应用的可行性,本文开展了以磁流变液为芯层的夹层板结构的声学性能与优化研究。论文的主要内容及结论如下:（1）磁流变液单元体声学性能试验研究。为探讨磁流变液所处场强大小和磁场方向对其声学性能的影响,设计并制作了两种磁流变液单元体,使其在驻波管中试验时所处场强方向分别与扬声器发出的声波方向垂直和平行,磁流变液所处的磁场强度由不同厚度的稀土永磁体提供,磁流变液单元体的场强分布由COMSOL软件的磁场分析模块模拟呈现;利用驻波管测量了两种磁流变液单元体在不同磁场强度大小和方向作用下的传声损失,并与芯层为空气层和水层的单元体的传声损失做了对比研究。研究表明,磁场作用方向对磁流变液单元体的隔声性能具有显着影响,当声传播方向与磁流变液所处的磁场方向一致时,磁流变液单元体在中、低频段可以获得更大的隔声量,并且在整个频段的隔声量的可调性也更好。（2）磁流变液夹层板结构声学性能理论研究。首先,基于能量法和声传播理论建立了夹层板结构的传声损失数学模型;其次,探讨了夹层板内的磁流变液的储能模量与耗能模量;最后,基于所建立的夹层板传声损失理论模型,分析了磁流变液所处场强大小、夹层板面层与芯层厚度对磁流变液夹层板传声损失的影响。研究表明,随着磁场强度的增大,夹层板传声损失谷值所对应的频率明显增大,这意味着磁流变液夹层板在中低频区域的隔声量增大;面层与芯层厚度对夹层板传声损失的总体影响趋势一致,但芯层厚度的影响更为明显,随着厚度增大,夹层板的传声损失整体增大,但其谷值所对应的频率变低,这意味着厚度增大又会使某些频段的传声损失减小,因此,芯层与面层厚度应合理选取。（3）磁流变液夹层板结构声学性能模拟研究。为进一步验证磁流变液夹层板传声损失理论分析结果的可靠性,利用COMSOL软件分别构建了磁流变液单元体与磁流变液夹层板的声学有限元模型,仿真分析了其传声损失以及声场中声压级的分布,并基于仿真得到的夹层板的模态振型与固有频率,对夹层板的传声损失曲线进行了阐释。研究表明,磁流变液单元体的传声损失有限元分析结果与试验结果具有良好的一致性,这就证明了利用COMSOL软件建立的磁流变液单元体的有限元模型和分析方法是可靠的;利用COMSOL软件建立的磁流变液夹层板的传声损失有限元分析结果与理论分析结果也具有较好的一致性,这也间接证明了磁流变液夹层板传声损失理论分析结果是可信的。（4）磁流变液夹层板结构多目标优化研究。为合理设计磁流变液夹层板,在板的隔声性能与板的质量之间获取折中设计方案,以磁流变液夹层板面密度与传声损失为优化目标函数,以铝合金面层与磁流变液芯层的厚度为优化设计变量,同时考虑板的变形约束,利用NSGA-II遗传算法开展了磁流变液夹层板的双目标优化研究。研究获得了磁流变液夹层板优化的Pareto前沿,其膝点所对应的解即为兼顾质量目标和声学目标的最佳设计。本研究为磁流变液夹层板在汽车上的应用研究奠定了理论基础,其在较宽频带内良好的隔声与可调性能为汽车前围板或顶板的设计提供了创新思路。
徐俭乐[8]（2020）在《声子晶体夹层板的声振特性研究》文中研究指明格栅夹层板由于其比强度高、比模量大等优点,在航空航天、船舶、车辆等领域得到了普遍的应用,其振动噪声问题一直受到广泛关注。而声子晶体作为一种人造周期结构,具有禁止弹性波传播的带隙特性,在结构减振降噪领域有着良好的应用前景。本文在格栅夹层板结构中引入声子晶体结构,对声子晶体格栅夹层板结构的能带特性、传输特性与隔声特性进行研究。本文首先对格栅夹层板等效理论与声子晶体理论的研究现状进行了详细的综述,介绍了声子晶体夹层板的理论基础与结构能带特性的计算方法。同时对三种常见的格栅夹层板等效理论进行了详细的介绍,介绍了结构的隔声理论。在上述理论基础上,本文主要开展了以下工作。首先利用Hoff理论对夹层板结构进行简化,并将圆柱形振子简化为弹簧质量系统,对简化模型的带隙特性进行了理论推导,对比COMSOLMultiphysics仿真结果,对计算的正确性进行验证。通过带隙特性曲线上典型点位所对应的振动模态,对带隙的产生机理进行分析。设计了双带隙声子晶体格栅夹层板结构,并对其带隙产生机理进行简单研究。进一步分析了声子晶体夹层板材料参数与几何参数对其带隙特性与传递特性的影响。研究表明,在带隙范围内结构的振动有着良好的衰减。且随着结构材料参数与几何参数的变化,带隙范围会产生相应的变化,从而影响结构的带隙特性与振动传递特性。基于有限元法对声子晶体格栅夹层板的隔声量进行了计算,验证了其良好的隔声特性。并对结构多频、宽频噪声阻隔进行了设计。制备声子晶体夹层板试件,对其隔声性能进行试验验证,并与市面上常见的阻尼涂层的隔声效果进行对比。试验表明,在带隙范围内,声子晶体夹层板有着良好的隔声性能,且隔声效果优于同等质量的阻尼涂层。
任春晶[9]（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》文中研究说明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。
王巍[10]（2020）在《内嵌双稳屈曲梁的薄膜型声学超材料设计方法》文中认为随着军事工业、航空航天、城市轨道交通、船舶航运等行业的发展,各类设备的制造不断向高速度、高负载、高精度、高性能等方向发展,设备运行而引发的噪声问题逐渐走入了人们的视野。强烈的噪声会影响军工设备的精度与隐蔽性,降低城市中轨道交通环境的舒适性,以及危害人们的健康与生活,因此对噪声的控制问题继续解决。然而低频段的噪声以其穿透能力强的特点使得传统吸声结构难以将其吸收,而声学超材料基于局域共振原理可以实现在亚波长尺度结构下对低频声波的吸收,为了进一步提高声学超材料的吸声性能,本文提出一种新型的内嵌预压双稳屈曲梁的薄膜型声学超材料。本文首先对具有双稳态特性的非线性预压双稳屈曲梁结构单元的跳转特性进行了理论分析,研究了梁轴向力,径向力,初始拱高,跳跃幅值之间的关系,并通过商用有限元软件ABAQUS进行非线性仿真模拟,分析了梁结构参数和预应力对临界跳转力、预压轴向位移、最大最小刚度、应变能等跳转特性的影响。之后基于Bloch理论分析了声学超材料单胞带隙的形成机理,采用基于COMSOL软件的有限元方法和平面波展开法对单胞进行频散关系特性分析,结果基本一致,验证了计算方法的正确性。然后对单胞进行模态分析,进一步研究了局域共振机理,并以此为依据,探究了单胞的结构参数和材料参数,以及内嵌双稳屈曲梁的结构参数和预应力对带隙的影响。然后构造了有限周期排列的内嵌预压双稳屈曲梁的薄膜声学超材料结构,分析了添加完美匹配层PML域的必要性,并计算结构的声波传输响应,与频散关系对比验证了计算的正确性,研究了结构的单胞个数以及材料的阻尼对其吸声性能的影响。后对结构中的双稳梁施加预应力,进行非线性瞬态响应分析,探究预应力对结构隔声性能的影响。研究表明,预压双稳屈曲梁的引入不仅可以有效的降低薄膜声学超材料的带隙频率,还能够显着的增强其隔声性能。
二、均匀橡胶弹性体隔声量的理论计算（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、均匀橡胶弹性体隔声量的理论计算（论文提纲范文）
（1）声子晶体对变电站低频噪声调控机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 变电站噪声 |
| 1.2.1 噪声概述 |
| 1.2.2 低频噪声及其危害 |
| 1.2.3 变电站噪声特性 |
| 1.2.4 变电站噪声控制 |
| 1.3 声子晶体与声学超材料 |
| 1.3.1 声子晶体概述 |
| 1.3.2 声子晶体的研究现状 |
| 1.3.3 声学超材料概述 |
| 1.3.4 声学超材料的研究现状 |
| 1.4 研究的目的、意义和内容 |
| 1.4.1 目的和意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 理论基础 |
| 2.1 声学理论基础 |
| 2.1.1 声的机理与声速 |
| 2.1.2 声的传播与波动方程 |
| 2.1.3 声压与声压级 |
| 2.1.4 声强与声功率 |
| 2.2 声子晶体理论基础 |
| 2.2.1 固体物理基础 |
| 2.2.2 弹性波波动理论 |
| 2.2.3 周期性理论 |
| 2.2.4 Bloch定理 |
| 2.2.5 带隙计算方法 |
| 2.3 弹性力学与有限元理论及其关系 |
| 2.3.1 弹性力学基础 |
| 2.3.2 有限元理论 |
| 第3章 变电站噪声及其等效声源模型 |
| 3.1 变电站噪声测量方法 |
| 3.1.1 声压法测量 |
| 3.1.2 声强法测量 |
| 3.1.3 振动法测量 |
| 3.2 变电站噪声布点方法 |
| 3.2.1 近场布点法 |
| 3.2.2 衰减布点法 |
| 3.3 变电站噪声实测及其特性 |
| 3.3.1 变电站噪声实测 |
| 3.3.2 变电站噪声频谱特性分析 |
| 3.3.3 变电站主要噪声源 |
| 3.4 变电站主设备等效声源模型 |
| 3.4.1 变压器等效声源模型的建立与研究 |
| 3.4.2 三相电抗器等效声源模型的建立与研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 声子晶体的带隙及声传输损失特性分析 |
| 4.1 声子晶体的带隙特性 |
| 4.1.1 计算方法 |
| 4.1.2 带隙特性分析 |
| 4.2 声子晶体的声传输损失特性 |
| 4.2.1 计算方法 |
| 4.2.2 声传输损失特性分析 |
| 4.3 空腔声子晶体板的带隙与声传输损失特性分析 |
| 4.3.1 引言 |
| 4.3.2 材料与模型 |
| 4.3.3 结果与分析 |
| 4.3.4 结构参数的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 声子晶体降噪机理研究 |
| 5.1 动力减振降噪 |
| 5.2 动态质量密度 |
| 5.3 模态参与因子 |
| 5.4 振型位移分析 |
| 5.5 等效质量-弹簧模型 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 混合声弹超材料的带隙与声振特性 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料与结构 |
| 6.3 带隙特性 |
| 6.4 传输损失特性 |
| 6.5 减振与降噪机理分析 |
| 6.6 传输损失的影响因素 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 前置径向膜声学超材料的带隙与声学特性 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 材料与结构 |
| 7.3 带隙特性 |
| 7.4 声传输损失特性 |
| 7.5 降噪机理分析 |
| 7.5.1 膜的动态质量密度 |
| 7.5.2 板的等效质量-弹簧模型 |
| 7.6 声传输损失的影响因素 |
| 7.7 本章小结 |
| 第8章 声子晶体的工程应用探索 |
| 8.1 工程应用的普适性流程 |
| 8.2 变电站低频噪声控制工程 |
| 8.2.1 变电站噪声相关法律与标准 |
| 8.2.2 声子晶体在变电站的应用 |
| 8.3 本章小结 |
| 第9章 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 未来研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）声子晶体加筋板声振特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 加筋板简化计算方法研究现状 |
| 1.3 声子晶体简介 |
| 1.4 声子晶体研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 声子晶体加筋板理论简介 |
| 2.1 声子晶体理论基础 |
| 2.1.1 弹性波动方程 |
| 2.1.2 晶体的基本概念 |
| 2.1.3 Bloch定理和能带结构 |
| 2.2 带隙计算方法 |
| 2.2.1 平面波展开法 |
| 2.2.2 有限元法 |
| 2.3 双向正交加筋板模型 |
| 2.3.1 正交异性板等效理论 |
| 2.3.2 加强筋离散化处理 |
| 2.3.3 加强筋刚性处理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于PWE计算声子晶体加筋板能带结构 |
| 3.1 声子晶体加筋板模型 |
| 3.1.1 无限大加筋板的弯曲振动方程 |
| 3.1.2 两种声子晶体加筋板结构 |
| 3.2 PWE计算附加型声子晶体加筋板能带结构 |
| 3.2.1 计算模型和方法 |
| 3.2.2 结果求解及验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 螺旋形声子晶体加筋板能带特性研究 |
| 4.1 螺旋形声子晶体加筋板模型 |
| 4.2 螺旋形声子晶体带隙计算及分析 |
| 4.3 带隙与传递特性影响因素 |
| 4.3.1 声子晶体加筋板传递特性计算 |
| 4.3.2 材料参数对带隙及传递特性的影响 |
| 4.3.3 几何参数对带隙与传递特性的影响 |
| 4.4 声子晶体加筋板多带隙设计 |
| 4.4.1 多自由度子结构模型 |
| 4.4.2 二自由度子结构能带特性 |
| 4.5 声子晶体加筋板振动传递率衰减实验验证 |
| 4.5.1 实验模型 |
| 4.5.2 实验仪器及实验过程 |
| 4.5.3 加筋板固有频率及振型 |
| 4.5.4 应变响应结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 螺旋形声子晶体加筋板隔声特性研究 |
| 5.1 声子晶体加筋板声透射模型 |
| 5.2 螺旋形声子晶体加筋板隔声计算 |
| 5.3 结构参数对隔声性能的影响 |
| 5.3.1 材料参数对隔声特性的影响 |
| 5.3.2 几何参数对隔声特性的影响 |
| 5.4 声波入射情况对隔声特性的影响 |
| 5.4.1 入射角度的影响 |
| 5.4.2 入射位置的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 材料属性 |
| 附录B 公式 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）基于船舶轻量化的蜂窝夹层板的结构设计及隔声性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景、研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 夹层板的力学性能研究现状 |
| 1.2.2 夹层板的隔声特性研究现状 |
| 1.2.3 蜂窝夹层板隔声特性研究 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 第2章 蜂窝夹层板的结构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 蜂窝板结构设计 |
| 2.3 结构刚度计算 |
| 2.3.1 材料选取 |
| 2.3.2 材料参数实验 |
| 2.3.3 仿真计算 |
| 2.4 结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 隔声特性仿真计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 隔声性能的评价 |
| 3.3 双层板隔声计算 |
| 3.4 结构隔声量验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 结构参数对蜂窝板隔声性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 开孔形状对蜂窝板隔声性能的影响 |
| 4.3 蜂窝板结构参数对隔声性能的影响 |
| 4.3.1 面板厚度对蜂窝板隔声性能的影响 |
| 4.3.2 夹芯厚度对蜂窝板隔声性能的影响 |
| 4.3.3 夹芯壁厚对蜂窝板隔声性能的影响 |
| 4.3.4 夹芯壁长对蜂窝板隔声性能的影响 |
| 4.3.5 面内尺寸对蜂窝板隔声性能的影响 |
| 4.4 多孔材料对结构隔声性能的影响 |
| 4.5 结构阻尼比对蜂窝板隔声性能的影响 |
| 4.6 蜂窝板与单层板隔声性能对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 外界条件对蜂窝板隔声特性的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 入射角度 |
| 5.2.1 声压俯仰角对结构隔声特性的影响 |
| 5.2.2 声压方位角对结构隔声特性的影响 |
| 5.3 约束类型 |
| 5.3.1 蜂窝板无约束状态 |
| 5.3.2 蜂窝板约束状态 |
| 5.4 声源类型 |
| 5.4.1 单球源影响 |
| 5.4.2 双球源影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（4）复杂边界条件下声振耦合系统特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.3 本课题的主要工作 |
| 2 微穿孔板-聚氨酯微孔薄膜复合结构吸声特性 |
| 2.1 吸声系数理论模型 |
| 2.1.1 电声等效电路 |
| 2.2 流阻实验 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 聚氨酯微穿孔薄膜材料的静态流阻 |
| 2.3.2 聚氨酯微孔薄膜流阻对复合结构垂直入射吸声系数影响 |
| 2.3.3 可渗透面密度对复合结构垂直入射吸声系数影响 |
| 2.3.4 改变空腔深度对结构垂直入射吸声系数的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 四边简支含多孔材料双层板隔声特性 |
| 3.1 双层板内衬多孔弹性材料声学模型 |
| 3.1.1 四边简支双层复合板声学模型 |
| 3.1.2 声波在多孔弹性材料中传播 |
| 3.1.3 声波在多孔弹性材料中传播 |
| 3.2 复合板BB布局声振模型 |
| 3.2.1 板的弯曲振动 |
| 3.2.2 加权余量法 |
| 3.2.3 复合板结构入射声功率传输损失 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 数值结果收敛性检验 |
| 3.3.2 模型可行性分析 |
| 3.3.3 不同边界条件对复合板结构STL的影响 |
| 3.3.4 板尺寸的影响 |
| 3.3.5 多孔材料厚度的变化对STL的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 复杂粘弹性支撑矩形板声振特性 |
| 4.1 粘弹性支撑板的振动分析 |
| 4.1.1 自由振动分析 |
| 4.1.2 试验函数 |
| 4.1.3 方法验证 |
| 4.2 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录Ⅰ本人在攻读学位期间的研究成果 |
| 附录Ⅱ |
| 致谢 |
（6）轻质聚合物复合材料可控制备、性能调控及功能化应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 材料轻量化 |
| 1.2 热塑性弹性体简介 |
| 1.2.1 三元乙丙橡胶EPDM |
| 1.2.2 热塑性聚氨酯TPU |
| 1.3 聚合物微孔发泡 |
| 1.3.1 聚合物微孔发泡材料的制备 |
| 1.3.2 间歇发泡 |
| 1.3.3 挤出发泡 |
| 1.3.4 注射发泡 |
| 1.4 声学材料 |
| 1.4.1 隔声材料 |
| 1.4.2 隔声机理 |
| 1.4.3 吸声材料 |
| 1.4.4 吸声机理 |
| 1.4.5 隔声与吸声的区别 |
| 1.5 导电聚合物复合材料 |
| 1.5.1 碳纳米管作为导电填料 |
| 1.5.2 石墨烯作为导电填料 |
| 1.5.3 导电聚合物复合材料的导电机理及电学逾渗现象 |
| 1.6 纤维素气凝胶 |
| 1.6.1 简介 |
| 1.6.2 纤维素气凝胶分类与制备 |
| 1.6.3 纤维素气凝胶干燥方法 |
| 1.7 原位成纤复合材料 |
| 1.7.1 聚四氟乙烯(PTFE)树脂 |
| 1.7.2 原位成纤简介 |
| 1.7.3 原位成纤增强机理 |
| 1.8 本文研究内容 |
| 第二章 EPDM/PP/无机粒子多相体系的制备与声阻性能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料与仪器 |
| 2.2.2 TPR/无机粒子复合材料制备 |
| 2.3 结构表征与性能测试 |
| 2.3.1 形貌表征 |
| 2.3.2 流变性能表征 |
| 2.3.3 DMA测试 |
| 2.3.4 拉伸性能测试 |
| 2.3.5 冲击性能测试 |
| 2.3.6 声阻性能测试 |
| 2.3.7 密度测试 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 流变性能 |
| 2.4.2 形貌表征 |
| 2.4.3 声阻性能 |
| 2.4.4 机械性能 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 ScCO_2 发泡制备PS复合发泡材料与吸声性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料与仪器 |
| 3.2.2 复合发泡材料的制备 |
| 3.3 结构表征与性能测试 |
| 3.3.1 形貌表征 |
| 3.3.2 动态热机械性能测试 |
| 3.3.3 压缩性能测试 |
| 3.3.4 吸声性能测试 |
| 3.3.5 密度测试 |
| 3.3.6 泡孔形貌分析 |
| 3.3.7 热重分析 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 泡孔形貌 |
| 3.4.2 吸声性能 |
| 3.4.3 机械性能 |
| 3.4.4 热稳定性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 ScCO_2 发泡制备导电气凝胶/TPU复合发泡材料与力敏电阻性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料与仪器 |
| 4.2.2 纤维素/多壁碳纳米管导电气凝胶的制备 |
| 4.2.3 TPU的合成与发泡 |
| 4.2.4 TPU/纤维素/多壁碳纳米管复合材料的制备与发泡 |
| 4.3 结构表征与性能测试 |
| 4.3.1 气凝胶密度测试 |
| 4.3.2 气凝胶内部结构表征 |
| 4.3.3 纯TPU硬度测试 |
| 4.3.4 纯TPU热学性能和热机械性能研究 |
| 4.3.5 纯TPU拉伸性能研究 |
| 4.3.6 发泡样品的测试与表征 |
| 4.3.7 电导率测试 |
| 4.3.8 压缩性能测试 |
| 4.3.9 压阻性能测试 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 气凝胶的密度及其孔隙率 |
| 4.4.2 纯TPU硬度分析 |
| 4.4.3 纯TPU差示扫描量热分析(DSC) |
| 4.4.4 纯TPU动态热机械分析(DMA) |
| 4.4.5 纯TPU拉伸性能 |
| 4.4.6 纯TPU发泡情况研究 |
| 4.4.7 TPU/cellulose/MWCNTs复合材料的发泡 |
| 4.4.8 TPU/cellulose/MWCNTs复合发泡材料的压缩性能 |
| 4.4.9 TPU/cellulose/MWCNTs复合材料发泡前后的电导率 |
| 4.4.10 TPU/cellulose/MWCNTs复合发泡材料的压阻性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 PP/PTFE原位成纤注射发泡 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料与仪器 |
| 5.2.2 PP/PTFE复合材料的制备 |
| 5.2.3 PP-G-M-MWCNTs复合材料的制备 |
| 5.2.4 母粒制备 |
| 5.2.5 PP/PTFE/MWCNTs复合材料制备 |
| 5.2.6 PP/PTFE/MWCNTs复合材料注塑发泡 |
| 5.3 结构表征与性能测试 |
| 5.3.1 透射电子显微镜分析 |
| 5.3.2 扫描电子显微镜分析 |
| 5.3.3 DSC分析 |
| 5.3.4 流变性能测试 |
| 5.3.5 密度测试 |
| 5.3.6 拉伸性能测试 |
| 5.3.7 电导率测试 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 透射电镜分析 |
| 5.4.2 扫描电镜分析 |
| 5.4.3 差示扫描量热分析 |
| 5.4.4 流变性能 |
| 5.4.5 密度测试 |
| 5.4.6 拉伸性能测试 |
| 5.4.7 电导率测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读博士/硕士学位期间发表的学术论文 |
| 3 发明专利 |
| 学位论文数据集 |
（7）磁流变液夹层板结构声学性能及其优化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 夹层板结构声学性能研究 |
| 1.2.2 夹层板结构优化研究 |
| 1.2.3 磁流变液特性研究 |
| 1.2.4 磁流变液夹层结构研究 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 磁流变液单元体及其声学性能试验研究 |
| 2.1 声学基本概念 |
| 2.1.1 声压、声强与声功率 |
| 2.1.2 声压级、声强级与声功率级 |
| 2.1.3 隔声量 |
| 2.2 隔声量测量驻波管法 |
| 2.3 磁流变液单元体设计及隔声试验 |
| 2.3.1 MRF单元体结构设计 |
| 2.3.2 MRF单元体磁场设计 |
| 2.3.3 MRF单元体制作 |
| 2.3.4 MRF单元体隔声量测量 |
| 2.4 试验结果与分析 |
| 2.4.1 A型试件试验结果与分析 |
| 2.4.2 B型试件试验结果与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 磁流变液夹层板结构声学性能理论研究 |
| 3.1 夹层板传声损失理论模型构建 |
| 3.1.1 夹层板动力学方程 |
| 3.1.2 传声损失理论模型 |
| 3.1.3 对称型夹层板传声损失模型 |
| 3.2 磁流变液粘弹性模量研究 |
| 3.2.1 磁流变液松弛时间谱弹性模量研究 |
| 3.2.2 芯层内磁流变液的弹性模量研究 |
| 3.3 磁流变液夹层板传声损失理论模型验证 |
| 3.4 磁流变液夹层板传声损失影响分析 |
| 3.4.1 磁场强度大小的影响 |
| 3.4.2 面层与芯层厚度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 磁流变液夹层板结构声学性能有限元模拟研究 |
| 4.1 声学有限元软件 |
| 4.2 COMSOL声学理论基础 |
| 4.2.1 声场流体理论基础 |
| 4.2.2 声场流固耦合问题 |
| 4.3 磁流变液单元体声学有限元分析 |
| 4.3.1 MRF单元体声学有限元模型构建 |
| 4.3.2 仿真结果分析 |
| 4.4 磁流变液夹层板有限元分析 |
| 4.4.1 MRF夹层板有限元模型构建 |
| 4.4.2 传声损失分析 |
| 4.4.3 模态分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 磁流变液夹层板结构多目标优化研究 |
| 5.1 多目标优化问题概述 |
| 5.2 磁流变液夹层板结构多目标优化问题描述 |
| 5.2.1 设计变量与目标函数 |
| 5.2.2 约束条件 |
| 5.2.3 复杂度分析 |
| 5.3 NSGA-Ⅱ遗传算法 |
| 5.3.1 基本要素 |
| 5.3.2 基本思想 |
| 5.4 磁流变液夹层板结构多目标优化算法 |
| 5.5 磁流变液夹层板优化试验研究 |
| 5.5.1 优化试验设计 |
| 5.5.2 优化结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
（8）声子晶体夹层板的声振特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究综述 |
| 1.2.1 格栅夹层板等效理论 |
| 1.2.2 声子晶体简介 |
| 1.2.3 声子晶体研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 声子晶体夹层板理论简介 |
| 2.1 声子晶体的理论基础 |
| 2.1.1 弹性波波动方程 |
| 2.1.2 声子晶体的周期性 |
| 2.1.3 Bloch定理和能带结构 |
| 2.2 带隙计算方法 |
| 2.2.1 平面波展开法 |
| 2.2.2 有限元法 |
| 2.3 夹芯板等效理论 |
| 2.3.1 等效板理论 |
| 2.3.2 三明治夹芯板理论 |
| 2.3.3 蜂窝板理论 |
| 2.4 结构隔声理论 |
| 2.4.1 声学的基本概念 |
| 2.4.2 隔声的基本规律 |
| 2.5 带隙准确性方法验证 |
| 2.6 本章总结 |
| 3 声子晶体夹层板的能带特性研究 |
| 3.1 声子晶体夹层板结构模型 |
| 3.2 声子晶体夹层板带隙理论计算 |
| 3.3 带隙理论计算正确性验证 |
| 3.4 能带特性曲线分析 |
| 3.5 声子晶体夹层板多带隙设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 带隙与传递特性影响因素研究 |
| 4.1 声子晶体夹层板传递特性计算 |
| 4.2 材料参数对带隙及传递特性的影响 |
| 4.3 几何参数对带隙与传递特性的影响 |
| 4.3.1 质量层几何参数 |
| 4.3.2 弹性层几何参数 |
| 4.3.3 夹层板几何参数 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 声子晶体夹层板的隔声特性研究 |
| 5.1 隔声性能评价指标 |
| 5.2 无限大板隔声特性研究 |
| 5.3 结构参数对声子晶体夹层板隔声性能的影响 |
| 5.3.1 材料参数的影响 |
| 5.3.2 几何参数的影响 |
| 5.4 声波入射情况对结构隔声效果的影响 |
| 5.4.1 入射角度的影响 |
| 5.4.2 入射位置的影响 |
| 5.4.3 声子晶体夹层板多频带隔声研究 |
| 5.5 有限大声子晶体夹层板隔声分析 |
| 5.5.1 四边简支条件下的声子晶体夹层板理论基础 |
| 5.5.2 四边简支条件下的声子晶体夹层板理论验证 |
| 5.6 声子晶体夹层板隔声试验 |
| 5.6.1 实验原理 |
| 5.6.2 声子晶体夹层板隔声试验结果 |
| 5.6.3 声子晶体夹层板隔声性能的优化 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）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 |
（10）内嵌双稳屈曲梁的薄膜型声学超材料设计方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 声子晶体和声学超材料 |
| 1.2.1 声子晶体特征及研究进展 |
| 1.2.2 声学超材料特征及研究进展 |
| 1.3 薄膜型声学超材料的研究现状 |
| 1.4 双稳态结构的研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容及章节安排 |
| 2 非线性预压双稳屈曲梁的跳跃特性与其结构参数的关系研究 |
| 2.1 非线性预压双稳屈曲梁结构单元 |
| 2.2 非线性预压双稳屈曲梁结构单元跳跃特性理论分析 |
| 2.3 非线性预压双稳屈曲梁结构单元跳跃特性仿真 |
| 2.3.1 非线性屈曲分析 |
| 2.3.2 双稳屈曲梁跳跃特性仿真 |
| 2.3.3 同构型弧形梁跳跃特性仿真 |
| 2.4 梁参数对双稳梁跳跃特性的影响 |
| 2.4.1 梁长度对双稳屈曲梁跳跃特性的影响 |
| 2.4.2 梁宽度对双稳屈曲梁跳跃特性的影响 |
| 2.4.3 梁厚度对双稳屈曲梁跳跃特性的影响 |
| 2.4.4 梁初始拱高对双稳屈曲梁跳跃特性的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 声学超材料的带隙计算方法研究 |
| 3.1 带隙的理论基础 |
| 3.1.1 弹性动力学 |
| 3.1.2 晶格理论 |
| 3.1.3 Floquent-Bloch理论 |
| 3.2 带隙特性的表征方法 |
| 3.3 频散关系的计算方法 |
| 3.3.1 常用方法介绍 |
| 3.3.2 有限元法 |
| 3.4 基于COMSOL Multiphysics有限元软件的带隙求解 |
| 3.4.1 COMSOL有限元软件简介 |
| 3.4.2 COMSOL求解带隙步骤 |
| 3.5 数值算例 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 薄膜型声学超材料单胞结构与带隙频散关系分析 |
| 4.1 薄膜型声学超材料单胞结构 |
| 4.2 单胞频散关系的计算与模态分析 |
| 4.3 无梁单胞结构参数对频散关系的影响 |
| 4.3.1 质量块材料对单胞频散关系的影响 |
| 4.3.2 质量块尺寸对单胞频散关系的影响 |
| 4.3.3 薄膜尺寸对单胞频散关系的影响 |
| 4.4 有梁单胞梁参数对频散关系的影响 |
| 4.4.1 梁宽度对单胞频散关系的影响 |
| 4.4.2 梁长度对单胞频散关系的影响 |
| 4.4.3 梁预应力对单胞频散关系的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 有限周期排列的声学超材料隔声性能分析 |
| 5.1 完美匹配层边界条件的设置 |
| 5.2 传输响应分析 |
| 5.2.1 传输响应频域分析 |
| 5.2.2 传输响应瞬态分析 |
| 5.3 阻尼对结构吸声性能的影响 |
| 5.4 双稳屈曲梁对声学超材料隔声特性的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、均匀橡胶弹性体隔声量的理论计算（论文参考文献）
- [1]声子晶体对变电站低频噪声调控机理研究[D]. 郭兆枫. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [2]声子晶体加筋板声振特性研究[D]. 庄曜泽. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]基于船舶轻量化的蜂窝夹层板的结构设计及隔声性能研究[D]. 王金友. 江苏科技大学, 2021
- [4]复杂边界条件下声振耦合系统特性分析[D]. 陈亮. 武汉纺织大学, 2021
- [5]基于COMSOL的组合空腔结构声学覆盖层的声学性能分析[J]. 柯李菊,刘成洋,方智. 中国舰船研究, 2020(05)
- [6]轻质聚合物复合材料可控制备、性能调控及功能化应用研究[D]. 费炎培. 浙江工业大学, 2020(02)
- [7]磁流变液夹层板结构声学性能及其优化研究[D]. 刘凯. 南京林业大学, 2020(01)
- [8]声子晶体夹层板的声振特性研究[D]. 徐俭乐. 大连理工大学, 2020(03)
- [9]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)
- [10]内嵌双稳屈曲梁的薄膜型声学超材料设计方法[D]. 王巍. 大连理工大学, 2020(02)