近年來,對結構中彈性波行為的操控已經成為了減振降噪領域中的熱門話題,而聲學黑洞效應恰好可以通過結構自身阻抗（局部厚度）的變化來減少彎曲波從結構邊界的反射,從而達到結構減振的目的。目前,針對這種特殊的結構形式,有關人員已經進行了大量的理論建模和實驗探究,并取得了一定成果。在此基礎上,本文根據聲學黑洞效應的相關理論,設計了一種局部半徑按一定冪函數形式變化的圓形截面桿,并對其結構減振特性進行了研究。首先,基于ABAQUS瞬態(tài)動力學分析,探究了一維聲學黑洞效應在時域內的作用機制,驗證了幾何聲學理論關于彎曲波在聲學黑洞結構上傳播特性的描述。并運用波場分離理論,通過計算結構局部的反射系數分析尖端截斷和阻尼材料對一維聲學黑洞效應的影響。其次,基于ABAQUS穩(wěn)態(tài)動力學分析和實驗手段分別驗證了尖端粘貼少量阻尼材料的一維聲學黑洞桿結構的寬頻減振特性。同時探究了阻尼層的厚度、分布位置、材料損失因子對結構整體阻尼效果的影響;最后,針對這種一維聲學黑洞桿結構,提出了兩種工程應用構想,并用仿真結果初步說明了可行性:一是根據其結構形式應用到一些常見部件的減振設計中,二是作為一種新型動力吸振裝置附加在振動主結構上。 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

各領域的振動噪聲問題現有的減振降噪技術主要分為主動方法和被動方法這兩種

圖 1.2 常用阻尼材料制機械結構和部件（例如桿和板）振動的有效方法之一是，我們可以通過在原有結構的基礎上引入漸變阻抗界面來成的等厚度板材依次組合起來，形成一種漸變阻抗界面連圖 1.3 所示。研究人員通過實驗發(fā)現，在 2-10kHz 的頻率0-80%的振動能量。盡管這一方法取得了非�？捎^的效果，，仍然不能大量推廣投入實際運用。入射波 鋼材料樹脂材料 自由邊反射波 鋁材料 復合材料

圖 1.2 常用阻尼材料知，抑制機械結構和部件（例如桿和板）振動的有效方法之一是減少彎。例如，我們可以通過在原有結構的基礎上引入漸變阻抗界面來達到這材料制成的等厚度板材依次組合起來，形成一種漸變阻抗界面連接在相部，如圖 1.3 所示。研究人員通過實驗發(fā)現，在 2-10kHz 的頻率范圍內吸收 60-80%的振動能量。盡管這一方法取得了非�？捎^的效果，但由于難加工，仍然不能大量推廣投入實際運用。入射波 鋼材料樹脂材料 自由邊界

【參考文獻】：
期刊論文
[1]激光超聲檢測中干涉特征提取算法的研究[J]. 張超,季宏麗,裘進浩,吳郁程.  光學學報. 2014(07)

博士論文
[1]基于聲學超材料的新型隔聲技術研究[D]. 高東寶.國防科學技術大學 2013



本文編號：3491590