基于高阶剪切变形理论的层合板透声性能分析

为有效控制复合材料结构在船舶应用中的声学影响,更好地给舱内人员和设备提供较理想的工作环境,首先利用高阶剪切形变理论,建立了复合材料层合板Rayleigh-Ritz模型,并推导了结构透声损失的封闭解;然后,重点探讨了复合材料层合板的铺层角度、主方向弹性模量比、密度和阻尼等材料参数对不同流体介质中结构的透声性能影响。研究发现:铺层角度不改变结构整体的透声水平;密度是影响结构透声损失的最显著参量,材料阻尼的增大则使得结构透声损失曲线下降峰幅值稍有增加,而材料主方向弹性模量比对空气中的层合板透声性能影响较水中突出。

水下湍流激励复合材料板的振声特性研究

为有效控制水下复合材料结构受湍流壁面脉动压力激励引起的结构自噪声,利用模态展开技术和高阶剪切形变理论,结合湍流壁面脉动压力功率谱建立了水下湍流壁面脉动压力激励复合材料板的Rayleigh-Ritz模型,并推导了结构振声响应的封闭解.利用该方法探讨了复合材料板的弹性模量、密度、阻尼等材料参数,以及铺层角度和厚度等参量对水下湍流激励引起结构振动和声辐射的影响.研究发现:通过增大结构阻尼是抑制水下湍流壁面脉动压力激励复合材料板的振声响应的最佳有效途径,同时提高结构抗弯刚度也能达到较好的减振降噪效果,尤其在抑制振动方面作用显著.