【摘要】：隨著科技的發(fā)展,人們生活水平的提高,汽車的NVH性能正在成為和動力性、經(jīng)濟性、安全性一樣衡量汽車性能的指標(biāo),而板件隔聲性能的好壞,對NVH性能也是有影響的。對于結(jié)構(gòu)比較簡單的板件(如單層板和雙層板等)隔聲理論相對來說比較成熟,應(yīng)用前能夠進行隔聲理論計算,但是對于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的板件,還需要借助仿真軟件進行分析。本文研究了不同板結(jié)構(gòu)隔聲性能的特點、影響板結(jié)構(gòu)隔聲性能的因素以及改善隔聲性能的方法等。從簡單的單層板結(jié)構(gòu)出發(fā),再到雙層板結(jié)構(gòu)和聲子晶體板結(jié)構(gòu),結(jié)合理論和仿真的方法,進行了相關(guān)的研究,然后針對隔聲性能較好的凸起型聲子晶體板結(jié)構(gòu),提出了改進型的結(jié)構(gòu),改進后的結(jié)構(gòu)隔聲性能在中低頻得到了一定的改善。首先,對單層板各個隔聲控制區(qū)做了分析,在對單層板分析的基礎(chǔ)上,討論了改變單層板結(jié)構(gòu)形式對單層板隔聲特性的影響;又對空腔雙層板結(jié)構(gòu)隔聲性能影響因素做了分析,在對空腔雙層板結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上,討論了兩種加筋雙層板的隔聲性能;通過對比空腔雙層板和兩種加筋雙層板結(jié)構(gòu)隔聲曲線,發(fā)現(xiàn)內(nèi)部加筋對雙層板隔聲性能有很大影響,故分析了聲橋作用對夾層板結(jié)構(gòu)隔聲性能的影響。然后,對一維聲子晶體板結(jié)構(gòu)帶隙特性和隔聲性能做了分析,而后對兩種典型的二維聲子晶體結(jié)構(gòu)帶隙特性和隔聲性能做了分析,這兩種聲子晶體結(jié)構(gòu)分別是內(nèi)嵌型和凸起型結(jié)構(gòu)。通過對比以上三種結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)凸起型結(jié)構(gòu)的中低頻隔聲性能和整體隔聲性能要更好些。因此,在凸起型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出了改進型的結(jié)構(gòu),并引入了微穿孔結(jié)構(gòu)。改進后的結(jié)構(gòu)不僅能提高低頻的隔聲性能,而且還能改善其它頻段的隔聲性能。最后,將改進后的凸起型聲子晶體結(jié)構(gòu)應(yīng)用到簡化的汽車內(nèi)部空腔模型的隔聲仿真分析中,以查看改進后結(jié)構(gòu)的應(yīng)用仿真效果;對單層板和雙層板隔聲性能試驗測試結(jié)果和相對應(yīng)的仿真分析結(jié)果做了對比,以保證本文仿真分析的準(zhǔn)確性。
【圖文】：

板結(jié)構(gòu)的隔聲性能，降低車內(nèi)噪聲輻射，但是這樣也無疑會增大結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，帶來很多負(fù)面的影響。目前來說，常見的改善板結(jié)構(gòu)隔聲性能的方法有很多，比如單層加筋板，夾層板和周期性結(jié)構(gòu)板等，幾種夾層板和周期性板結(jié)構(gòu)形式如圖1.1所示。夾層板結(jié)構(gòu)可以分為復(fù)合夾層板和加筋夾層板，復(fù)合夾層板是通過填充吸聲材料的方式來改善結(jié)構(gòu)的隔聲性能，加筋夾層板是通過內(nèi)部加筋的方式改善結(jié)構(gòu)的隔聲性能，內(nèi)部夾層和內(nèi)部加筋的形式不同對隔聲性能的影響也不同，通過對內(nèi)部夾層和內(nèi)部加筋的設(shè)計，可以在不同的頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)不同的隔聲效果，對于夾層結(jié)構(gòu)形式對隔聲性能的研究也比較廣泛。關(guān)于周期性結(jié)構(gòu)在板的隔聲中的研究，也正越來越被人們關(guān)注，其中含有聲子晶體結(jié)構(gòu)的板也表現(xiàn)出較好的隔聲效果。圖 1.1 常見的幾種隔聲板結(jié)構(gòu)形式Fig.1.1 Common sound insulation plate structures1.4 課題研究的技術(shù)路線本文首先從簡單的單層板出發(fā)，再到雙層板和聲子晶體板，結(jié)合理論、仿真和試驗的方法，，進行了詳細(xì)的研究，最后針對隔聲性能較好的凸起型聲子晶體板結(jié)構(gòu)，提出了改進型的結(jié)構(gòu)

一部分在板內(nèi)向板四周傳播，還有一部分會透射過板件，三種聲波在垂直入射條件下，傳播方式的變化如圖2.1 所示。圖 2.1 聲波傳播方式變化圖Fig.2.1 The propagation path of sound wave2.1.2 聲波方程聲波在傳播過程中，其實是具有一定規(guī)律性的。在空間中，不同位置的聲壓可能有不同的值，會存在一定的空間分布特性，而這些空間位置中不同的值又會隨時間的變化而發(fā)生變化，即聲音是隨時間和空間變化的量。聲波的傳播滿足三個基本規(guī)律，下面是對三個規(guī)律的理論介紹[26]。（1）聲波運動方程體積為 體積元，聲波穿過時，左側(cè)的壓強為 ，右側(cè)的聲壓為 ，其中 = ，壓強乘以面積可以得到兩側(cè)的力分別為： = ( ) （2.7） = ( ) （2.8）由以上兩式可以得到，沿x 方向的合力為： = （2.9）另外，該體積元內(nèi)的質(zhì)量為 S
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U463

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張志富;黃逸哲;;單向加筋雙層板全頻段的隔聲特性[J];噪聲與振動控制;2016年04期

2 杜軍;祁鵬山;姜久龍;董亞科;張佳龍;;局域共振聲子晶體復(fù)合結(jié)構(gòu)的隔聲特性[J];光子學(xué)報;2016年10期

3 李會榮;鄭輝;楊浩森;米永振;;波紋芯體夾層板分頻段隔聲性能多參數(shù)優(yōu)化[J];噪聲與振動控制;2016年03期

4 張佳龍;姚宏;杜軍;董亞科;;四角立方局域共振聲子晶體結(jié)構(gòu)低頻能帶研究[J];硅酸鹽通報;2016年05期

5 張思文;張軍;章曉軒;劉宏玉;劉從光;朱冠妮;;局域共振聲子結(jié)構(gòu)在汽車地毯低頻隔聲中的應(yīng)用[J];汽車工程;2016年03期

6 張思文;龐劍;張軍;馬壯壯;蔡海波;令宇龍;;基于局域共振聲子晶體結(jié)構(gòu)的汽車空腔阻隔材料[J];汽車工程;2015年10期

7 鄭子迎;車漢生;吳源偉;;阻抗管法隔聲量測試試樣密封方法探究[J];環(huán)境技術(shù);2014年06期

8 何宇漾;靳曉雄;;聲子晶體在空腔板件振動控制中的應(yīng)用研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2014年25期

9 辛鋒先;盧天健;;輕質(zhì)板殼結(jié)構(gòu)振動與聲學(xué)耦合特性的理論及實驗研究[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué);2014年06期

10 左曙光;孟姝;魏歡;何呂昌;馬琮淦;;聲子晶體特性研究及在車身板件中減振降噪的應(yīng)用[J];材料導(dǎo)報;2012年18期

本文編號：2652896