【摘要】：隨著全球工業(yè)的快速發(fā)展以及人們對生活品質要求的逐漸提高，如何有效控制振動并且抑制噪聲的輻射，特別是低頻率范圍內的振動與噪聲是當今環(huán)境面臨的重要挑戰(zhàn)，這也是工程技術領域中急需解決的一大難題。聲子晶體具有彈性波帶隙特性，它能禁止處在帶隙頻率范圍內的彈性波或聲波傳播。正是由于聲子晶體具有這一特性，從而引起了國內外學者對聲子晶體在振動與噪聲控制方面的理論與應用進行廣泛研究。 本文從低頻振動與噪聲控制的實際需要出發(fā)，通過采用理論建模與數(shù)值仿真的方法，研究了三維四元聲子晶體的低頻減振與隔聲性能，為該周期結構的實際應用奠定了理論基礎。 論文首先構建了三維四元聲子晶體的理論模型，結合模型特點，優(yōu)化傳統(tǒng)的三維集中質量法，并通過該方法進一步研究了填充率、散射體單元比重、散射體形狀等參數(shù)的變化對帶隙特性的影響。研究成果表明，以鎢為芯體的三維四元聲子晶體在低頻段具有帶隙特性，在晶格常數(shù)不變的情況下，，增大填充率會使帶隙邊界頻率往低頻范圍移動，同時保持帶隙相對寬度增加；改變各散射體單元比重能夠調控第一帶隙的邊界頻率位置和帶隙相對寬度。 針對上述模型，本文利用ANSYS建立被測樣品結構以及流體模型并進行劃分網(wǎng)格，將已劃分網(wǎng)格的模型導入Virtual.Lab Acousitcs軟件中，通過數(shù)值計算的形式模擬阻抗管法測量樣品的隔聲量，考察結構參數(shù)與材料參數(shù)對樣品隔聲量TL值的影響。研究顯示：對于三維四元聲子晶體新型隔聲材料低頻隔聲量特性，一般隔聲峰值出現(xiàn)后，會出現(xiàn)隔聲谷值；改變晶格常數(shù)以及周期數(shù)并不能改善樣品材料的隔聲量特性；包覆層B的彈性模量及厚度對聲子晶體新型隔聲材料的低頻隔聲性能的影響非常顯著，實際工程應用中可以優(yōu)先考慮這兩個參數(shù)對隔聲量的影響。
【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TB535

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本文編號：2533502