碳纖維復(fù)合材料隔聲特性分析與優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2023-12-04 18:34
安全、節(jié)能、環(huán)保已經(jīng)成為當(dāng)前汽車制造業(yè)的發(fā)展主題,而對(duì)節(jié)能減排有著立竿見(jiàn)影效果的輕量化則成為了現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)的主流趨勢(shì)之一。在各種可用于車輛結(jié)構(gòu)的材料中,碳纖維復(fù)合材料以其出色的力學(xué)及化學(xué)等綜合性能成為重要的輕量化替代材料之一。據(jù)測(cè)量,環(huán)氧樹(shù)脂基碳纖維復(fù)合材料的比模量遠(yuǎn)在鋼之上,且耐高溫、耐摩擦、耐腐蝕,是一種理想的輕質(zhì)材料。然而,與傳統(tǒng)材料相比,碳纖維復(fù)合材料在使用上也有一定劣勢(shì)。一方面,碳纖維復(fù)合材料在環(huán)境振動(dòng)、噪聲激勵(lì)下容易產(chǎn)生較大幅度的振動(dòng)及聲輻射;另一方面,與傳統(tǒng)單一均質(zhì)材料相比,碳纖維復(fù)合材料具有各向異性性質(zhì),也給對(duì)其動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的研究帶來(lái)了極大的困難。為了探究碳纖維復(fù)合材料層合板的隔聲特性,并獲得提高其隔聲能力的優(yōu)化方法,本文分以下幾個(gè)步驟進(jìn)行了研究與討論。首先,介紹了各向同性無(wú)限大薄板的隔聲理論,以及纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板的基本構(gòu)造與力學(xué)性質(zhì),重點(diǎn)闡述了復(fù)合材料層合板的命名方式與彎曲剛度計(jì)算公式。在此基礎(chǔ)上,建立了無(wú)限大復(fù)合材料層合板的傳聲損失模型,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)與仿真,驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。隨后,在簡(jiǎn)要介紹板結(jié)構(gòu)隔聲頻率特性的基礎(chǔ)上,結(jié)合復(fù)合材料力學(xué)的知識(shí),推導(dǎo)了四邊簡(jiǎn)支反對(duì)稱...
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展及現(xiàn)狀綜述
1.2.1 隔聲理論發(fā)展概況
1.2.2 復(fù)合材料聲學(xué)特性研究現(xiàn)狀簡(jiǎn)介
1.2.3 層合板鋪層角度優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)展概況
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 無(wú)限大纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板傳聲損失模型的建立
2.1 無(wú)限大薄板隔聲特性研究
2.2 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板基本構(gòu)造與力學(xué)性能簡(jiǎn)介
2.2.1 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板的基本構(gòu)造形式
2.2.2 層合板剛度的宏觀力學(xué)分析
2.3 無(wú)限大纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板傳聲損失模型的建立
2.3.1 無(wú)限大復(fù)合材料層合板彎曲波波數(shù)的求解
2.3.2 無(wú)限大復(fù)合材料層合板傳聲損失模型
2.3.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)量及有限元模型的建立
2.3.4 算例分析
2.4 本章小結(jié)
3 剛度控制區(qū)內(nèi)反對(duì)稱碳纖維復(fù)合材料層合板隔聲性能分析及優(yōu)化
3.1 板結(jié)構(gòu)隔聲性能頻率特性簡(jiǎn)介
3.2 剛度控制區(qū)內(nèi)反對(duì)稱碳纖維復(fù)合材料層合板隔聲性能分析及優(yōu)化
3.2.1 四邊簡(jiǎn)支反對(duì)稱復(fù)合材料層合板一階固有頻率的求解及優(yōu)化
3.2.2 算例分析
3.3 剛度控制區(qū)內(nèi)碳纖維復(fù)合材料層合板與鋼板及鋁板隔聲量比較
3.4 本章小結(jié)
4 質(zhì)量控制區(qū)內(nèi)反對(duì)稱碳纖維復(fù)合材料層合板隔聲性能分析及優(yōu)化
4.1 模擬退火優(yōu)化算法簡(jiǎn)介
4.2 聲輻射模態(tài)理論簡(jiǎn)介
4.3 質(zhì)量控制區(qū)內(nèi)反對(duì)稱碳纖維復(fù)合材料層合板隔聲性能優(yōu)化
4.3.1 問(wèn)題描述及數(shù)學(xué)建模
4.3.2 模擬退火優(yōu)化算法設(shè)計(jì)
4.3.3 算例分析
4.4 質(zhì)量控制區(qū)內(nèi)碳纖維復(fù)合材料層合板與鋼板及鋁板隔聲量比較
4.5 本章小結(jié)
5 車用碳纖維復(fù)合材料層合板有限元分析
5.1 問(wèn)題描述
5.2 汽車噪聲簡(jiǎn)介及頻率特性分析
5.2.1 汽車噪聲形成機(jī)理介紹
5.2.2 汽車噪聲頻率特性分析
5.3 箱體模型有限元分析
5.3.1 有限元模型的建立
5.3.2 有限元仿真及分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位論文期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):3870485
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展及現(xiàn)狀綜述
1.2.1 隔聲理論發(fā)展概況
1.2.2 復(fù)合材料聲學(xué)特性研究現(xiàn)狀簡(jiǎn)介
1.2.3 層合板鋪層角度優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)展概況
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 無(wú)限大纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板傳聲損失模型的建立
2.1 無(wú)限大薄板隔聲特性研究
2.2 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板基本構(gòu)造與力學(xué)性能簡(jiǎn)介
2.2.1 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板的基本構(gòu)造形式
2.2.2 層合板剛度的宏觀力學(xué)分析
2.3 無(wú)限大纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板傳聲損失模型的建立
2.3.1 無(wú)限大復(fù)合材料層合板彎曲波波數(shù)的求解
2.3.2 無(wú)限大復(fù)合材料層合板傳聲損失模型
2.3.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)量及有限元模型的建立
2.3.4 算例分析
2.4 本章小結(jié)
3 剛度控制區(qū)內(nèi)反對(duì)稱碳纖維復(fù)合材料層合板隔聲性能分析及優(yōu)化
3.1 板結(jié)構(gòu)隔聲性能頻率特性簡(jiǎn)介
3.2 剛度控制區(qū)內(nèi)反對(duì)稱碳纖維復(fù)合材料層合板隔聲性能分析及優(yōu)化
3.2.1 四邊簡(jiǎn)支反對(duì)稱復(fù)合材料層合板一階固有頻率的求解及優(yōu)化
3.2.2 算例分析
3.3 剛度控制區(qū)內(nèi)碳纖維復(fù)合材料層合板與鋼板及鋁板隔聲量比較
3.4 本章小結(jié)
4 質(zhì)量控制區(qū)內(nèi)反對(duì)稱碳纖維復(fù)合材料層合板隔聲性能分析及優(yōu)化
4.1 模擬退火優(yōu)化算法簡(jiǎn)介
4.2 聲輻射模態(tài)理論簡(jiǎn)介
4.3 質(zhì)量控制區(qū)內(nèi)反對(duì)稱碳纖維復(fù)合材料層合板隔聲性能優(yōu)化
4.3.1 問(wèn)題描述及數(shù)學(xué)建模
4.3.2 模擬退火優(yōu)化算法設(shè)計(jì)
4.3.3 算例分析
4.4 質(zhì)量控制區(qū)內(nèi)碳纖維復(fù)合材料層合板與鋼板及鋁板隔聲量比較
4.5 本章小結(jié)
5 車用碳纖維復(fù)合材料層合板有限元分析
5.1 問(wèn)題描述
5.2 汽車噪聲簡(jiǎn)介及頻率特性分析
5.2.1 汽車噪聲形成機(jī)理介紹
5.2.2 汽車噪聲頻率特性分析
5.3 箱體模型有限元分析
5.3.1 有限元模型的建立
5.3.2 有限元仿真及分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位論文期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):3870485
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