復(fù)雜邊界條件下彈性板與聲腔耦合系統(tǒng)聲振特性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-29 12:21
彈性結(jié)構(gòu)與聲腔耦合系統(tǒng)在建筑、潛海、船舶等工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,對(duì)其展開(kāi)聲振特性研究在理論和工程方面都具有非常重要的意義。在復(fù)雜邊界條件和參數(shù)化研究中探究結(jié)構(gòu)聲腔耦合系統(tǒng)的聲振特性,目前的數(shù)值計(jì)算方法具有一定的局限性,涉及的研究?jī)?nèi)容并不是很全面,基于此,本文主要圍繞彈性板結(jié)構(gòu)-聲腔耦合系統(tǒng)的聲振特性展開(kāi)研究,開(kāi)展了如下研究工作:本文首先利用三維傅里葉級(jí)數(shù)方法,建立不同的阻抗邊界條件下矩形封閉聲腔的聲學(xué)特性研究數(shù)學(xué)模型。由于邊界空間導(dǎo)數(shù)存在不連續(xù)性,會(huì)對(duì)整個(gè)數(shù)值計(jì)算結(jié)果造成了一定的誤差,在標(biāo)準(zhǔn)的三維傅里葉余弦級(jí)數(shù)中引入相關(guān)輔助函數(shù)。建立矩形聲腔系統(tǒng)的拉格朗日函數(shù),結(jié)合Rayleigh-Ritz法對(duì)問(wèn)題進(jìn)行求解。對(duì)不同的阻抗邊界條件下,矩形封閉聲腔的模態(tài)特性和聲學(xué)特性進(jìn)行了分析,并利用軟件Virtual.Lab進(jìn)行有限元仿真,即FEM方法,將兩種計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了矩形封閉聲腔模型的正確性。然后,建立了單一彈性板-聲腔耦合系統(tǒng)聲振分析模型。采用三維改進(jìn)傅里葉級(jí)數(shù)法,分別建立在不同彈性約束邊界條件下單一板-聲腔耦合系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)的位移以及內(nèi)部聲腔聲場(chǎng)分布函數(shù),在結(jié)構(gòu)的邊界處引入人工虛擬彈簧...
【文章頁(yè)數(shù)】:104 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 封閉空間聲場(chǎng)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 彈性板-聲腔耦合系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 不同阻抗邊界條件下矩形封閉聲腔聲場(chǎng)特性分析
2.1 引言
2.2 理論分析
2.2.1 矩形聲腔聲學(xué)特性分析問(wèn)題描述
2.2.2 聲壓分布函數(shù)的三維改進(jìn)傅里葉級(jí)數(shù)表示方法
2.2.3 聲腔系統(tǒng)的拉格朗日函數(shù)
2.2.4 封閉聲場(chǎng)空間的聲學(xué)問(wèn)題求解
2.3 數(shù)值算例分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 不同邊界條件下單一矩形板-聲腔耦合系統(tǒng)聲振特性分析
3.1 引言
3.2 理論分析
3.2.1 模型描述
3.2.2 矩形薄板振動(dòng)分析及位移函數(shù)的傅里葉級(jí)數(shù)表示
3.2.3 聲腔系統(tǒng)拉格朗日函數(shù)
3.2.4 單一矩形板-聲腔耦合系統(tǒng)方程求解
3.3 數(shù)值算例分析
3.3.1 收斂性研究
3.3.2 參數(shù)化研究
3.3.3 點(diǎn)聲源和阻抗壁面條件下的單一板-聲腔耦合系統(tǒng)響應(yīng)預(yù)測(cè)
3.4 本章小結(jié)
第4章 上下雙矩形板-聲腔耦合系統(tǒng)聲振特性分析
4.1 引言
4.2 理論分析
4.2.1 模型分析
4.2.2 上下雙板振動(dòng)分析及位移函數(shù)的傅里葉級(jí)數(shù)表示
4.2.3 上下雙矩形板-聲腔耦合系統(tǒng)方程求解
4.3 數(shù)值算例分析
4.3.1 收斂性研究
4.3.2 彈簧剛度研究
4.3.3 均勻支撐條件下上下雙板-聲腔耦合系統(tǒng)響應(yīng)預(yù)測(cè)
4.3.4 多點(diǎn)支撐條件下上下雙板-聲腔耦合系統(tǒng)響應(yīng)預(yù)測(cè)
4.4 本章小結(jié)
第5章 基于Winkler-Pasternak彈性地基的彈性板-聲腔耦合系統(tǒng)的聲振特性分析
5.1 引言
5.2 理論分析
5.2.1 模型描述
5.2.2 理論分析
5.3 數(shù)值算例分析
5.3.1 收斂性與參數(shù)化研究
5.3.2 聲學(xué)響應(yīng)預(yù)測(cè)研究
5.4 單、上下雙彈性板-聲腔耦合系統(tǒng)聲學(xué)響應(yīng)影響因素研究
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于薄板-聲腔耦合系統(tǒng)研究的微型客車車內(nèi)聲學(xué)優(yōu)化[J]. 李偉,賀巖松,徐中明,張志飛,夏小均. 汽車工程. 2016(05)
[2]壓縮機(jī)分液器聲腔與結(jié)構(gòu)耦合氣流脈動(dòng)分析[J]. 林力. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2015(33)
[3]Labview在船用振動(dòng)噪聲故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 陳哲人. 船舶. 2016(01)
[4]燃燒室模型薄壁結(jié)構(gòu)的聲固耦合有限元分析[J]. 郭曉玲,艾延廷,張婷婷. 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[5]結(jié)構(gòu)聲腔耦合系統(tǒng)頻率耦合機(jī)理探討[J]. 鄧兆祥,高書(shū)娜. 振動(dòng)與沖擊. 2012(14)
[6]腔室內(nèi)部聲場(chǎng)與結(jié)構(gòu)振動(dòng)耦合特性及噪聲控制研究綜述[J]. 俞孟薩,劉延利,廖彬彬. 船舶力學(xué). 2012(Z1)
[7]艦船振動(dòng)噪聲的快速預(yù)報(bào)技術(shù)[J]. 仇遠(yuǎn)旺,王國(guó)治,胡玉超,丁志龍. 艦船科學(xué)技術(shù). 2011(11)
[8]箱形正交異性矩形板結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)分析[J]. 鄭榮躍,黃炎,藺文峰. 振動(dòng)與沖擊. 2009(03)
[9]基于背腔的矩形板的聲振耦合分析[J]. 彭彬彬,黃協(xié)清,吳成軍. 中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(05)
[10]基于模態(tài)試驗(yàn)的艦船振動(dòng)噪聲預(yù)報(bào)研究[J]. 王飛,王國(guó)治,李豪杰. 江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(04)
碩士論文
[1]有吸收的室內(nèi)聲場(chǎng)穩(wěn)態(tài)解的研究[D]. 張會(huì)占.汕頭大學(xué) 2007
本文編號(hào):3697676
【文章頁(yè)數(shù)】:104 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 封閉空間聲場(chǎng)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 彈性板-聲腔耦合系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 不同阻抗邊界條件下矩形封閉聲腔聲場(chǎng)特性分析
2.1 引言
2.2 理論分析
2.2.1 矩形聲腔聲學(xué)特性分析問(wèn)題描述
2.2.2 聲壓分布函數(shù)的三維改進(jìn)傅里葉級(jí)數(shù)表示方法
2.2.3 聲腔系統(tǒng)的拉格朗日函數(shù)
2.2.4 封閉聲場(chǎng)空間的聲學(xué)問(wèn)題求解
2.3 數(shù)值算例分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 不同邊界條件下單一矩形板-聲腔耦合系統(tǒng)聲振特性分析
3.1 引言
3.2 理論分析
3.2.1 模型描述
3.2.2 矩形薄板振動(dòng)分析及位移函數(shù)的傅里葉級(jí)數(shù)表示
3.2.3 聲腔系統(tǒng)拉格朗日函數(shù)
3.2.4 單一矩形板-聲腔耦合系統(tǒng)方程求解
3.3 數(shù)值算例分析
3.3.1 收斂性研究
3.3.2 參數(shù)化研究
3.3.3 點(diǎn)聲源和阻抗壁面條件下的單一板-聲腔耦合系統(tǒng)響應(yīng)預(yù)測(cè)
3.4 本章小結(jié)
第4章 上下雙矩形板-聲腔耦合系統(tǒng)聲振特性分析
4.1 引言
4.2 理論分析
4.2.1 模型分析
4.2.2 上下雙板振動(dòng)分析及位移函數(shù)的傅里葉級(jí)數(shù)表示
4.2.3 上下雙矩形板-聲腔耦合系統(tǒng)方程求解
4.3 數(shù)值算例分析
4.3.1 收斂性研究
4.3.2 彈簧剛度研究
4.3.3 均勻支撐條件下上下雙板-聲腔耦合系統(tǒng)響應(yīng)預(yù)測(cè)
4.3.4 多點(diǎn)支撐條件下上下雙板-聲腔耦合系統(tǒng)響應(yīng)預(yù)測(cè)
4.4 本章小結(jié)
第5章 基于Winkler-Pasternak彈性地基的彈性板-聲腔耦合系統(tǒng)的聲振特性分析
5.1 引言
5.2 理論分析
5.2.1 模型描述
5.2.2 理論分析
5.3 數(shù)值算例分析
5.3.1 收斂性與參數(shù)化研究
5.3.2 聲學(xué)響應(yīng)預(yù)測(cè)研究
5.4 單、上下雙彈性板-聲腔耦合系統(tǒng)聲學(xué)響應(yīng)影響因素研究
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于薄板-聲腔耦合系統(tǒng)研究的微型客車車內(nèi)聲學(xué)優(yōu)化[J]. 李偉,賀巖松,徐中明,張志飛,夏小均. 汽車工程. 2016(05)
[2]壓縮機(jī)分液器聲腔與結(jié)構(gòu)耦合氣流脈動(dòng)分析[J]. 林力. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2015(33)
[3]Labview在船用振動(dòng)噪聲故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 陳哲人. 船舶. 2016(01)
[4]燃燒室模型薄壁結(jié)構(gòu)的聲固耦合有限元分析[J]. 郭曉玲,艾延廷,張婷婷. 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[5]結(jié)構(gòu)聲腔耦合系統(tǒng)頻率耦合機(jī)理探討[J]. 鄧兆祥,高書(shū)娜. 振動(dòng)與沖擊. 2012(14)
[6]腔室內(nèi)部聲場(chǎng)與結(jié)構(gòu)振動(dòng)耦合特性及噪聲控制研究綜述[J]. 俞孟薩,劉延利,廖彬彬. 船舶力學(xué). 2012(Z1)
[7]艦船振動(dòng)噪聲的快速預(yù)報(bào)技術(shù)[J]. 仇遠(yuǎn)旺,王國(guó)治,胡玉超,丁志龍. 艦船科學(xué)技術(shù). 2011(11)
[8]箱形正交異性矩形板結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)分析[J]. 鄭榮躍,黃炎,藺文峰. 振動(dòng)與沖擊. 2009(03)
[9]基于背腔的矩形板的聲振耦合分析[J]. 彭彬彬,黃協(xié)清,吳成軍. 中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(05)
[10]基于模態(tài)試驗(yàn)的艦船振動(dòng)噪聲預(yù)報(bào)研究[J]. 王飛,王國(guó)治,李豪杰. 江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(04)
碩士論文
[1]有吸收的室內(nèi)聲場(chǎng)穩(wěn)態(tài)解的研究[D]. 張會(huì)占.汕頭大學(xué) 2007
本文編號(hào):3697676
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