磁流變橡膠材料隔聲性能數(shù)值模擬
本文選題:磁流變彈性體 切入點:橡膠材料 出處:《湘潭大學》2017年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:橡膠材料因其優(yōu)良的降噪特性,廣泛應用于建筑、工業(yè)、軍事等領(lǐng)域,并取得了良好的效果。然而傳統(tǒng)橡膠材料只能在一定范圍的聲音頻率起到良好的隔聲效果,不能起到寬頻減噪的效果。為此,許多學者為設定一款能夠在寬頻率內(nèi)都起到良好隔聲效果的隔聲材料進行了廣泛的分析探索。磁流變彈性體(MRE)是一類可以通過外加磁場改變其力學性能的智能材料。磁流變橡膠材料能夠通過改變外加磁場強度達到增大其最佳隔聲效果頻率范圍的目的,優(yōu)化提高了其隔聲特性。本論文基于磁流變彈性體分析探討磁流變橡膠材料的隔聲特性,主要包括以下幾個方面:1)應用復雜網(wǎng)絡的理論和方法來研究無磁場下橡膠材料(真空孔隙)的隔聲特性,應用COMSOL軟件分別模擬了內(nèi)部孔隙為真空時的不同孔隙率下的橡膠材料的隔聲性能,同時還分析探討了橡膠材料的隔聲量與基于真空孔隙的復雜網(wǎng)絡三個主要的基本拓撲統(tǒng)計參數(shù)(平均度、平均聚類系數(shù)、平均最短路徑長度)之間的聯(lián)系。2)在前一步的工作基礎上,將真空孔隙設定為空氣孔隙,應用COMSOL軟件模擬分析其不同孔隙率下的橡膠材料(空氣孔隙)的隔聲性能,并分析探討了其隔聲量與基于空氣孔隙的復雜網(wǎng)絡三個主要的基本拓撲統(tǒng)計參數(shù)(平均度、平均聚類系數(shù)、平均最短路徑長度)之間的聯(lián)系。3)將孔隙設置為磁粉粒子(羥基鐵粉),基于均勻化的方法,應用COMSOL軟件模擬計算出各不同磁通密度下的材料微小變形條件下的等效平均應力,基于此計算出該材料在各不同磁通密度下的等效彈性模量,以此基礎上模擬分析各磁通密度下磁流變橡膠材料的隔聲特性。
[Abstract]:Rubber materials have been widely used in construction, industry, military and other fields because of their excellent noise reduction characteristics. However, the traditional rubber materials can only play a good sound insulation effect in a certain range of sound frequency. It can't reduce the noise of broadband. For this reason, Many scholars have made extensive analysis and exploration on the design of sound insulation material which can achieve good sound insulation effect in wide frequency. Magnetorheological elastomer (Mre) is a kind of intelligent material which can change its mechanical properties by applying magnetic field. Materials. Magnetorheological rubber materials can increase the frequency range of their optimum sound insulation effect by changing the applied magnetic field strength, Based on the analysis of magneto-rheological elastomer, the sound insulation characteristics of magneto-rheological rubber materials are discussed. Mainly including the following aspects: 1) applying the theory and method of complex network to study the sound insulation characteristics of rubber materials (vacuum pores) without magnetic field. The sound insulation properties of rubber materials with different porosity in vacuum were simulated by COMSOL software. At the same time, three main basic topological statistical parameters (average degree, average clustering coefficient) of rubber material sound insulation and complex network based on vacuum pore are analyzed and discussed. The relationship between the average shortest path length). 2) based on the work of the previous step, the vacuum pore is set as air pore, and the sound insulation property of rubber material (air pore) under different porosity is simulated by COMSOL software. The three basic topological statistical parameters (average degree, average clustering coefficient) of the sound insulation and the complex network based on air porosity are analyzed and discussed. The relation between the average shortest path length. 3) set the pore as magnetic particle (hydroxyl iron powder), based on the method of homogenization, using COMSOL software to simulate and calculate the equivalent average stress of the material under different magnetic flux density under the condition of tiny deformation. Based on this, the equivalent elastic modulus of the material at different flux densities is calculated, and the sound insulation characteristics of MRR materials under different flux densities are simulated and analyzed.
【學位授予單位】:湘潭大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TQ330.1;O157.5
【參考文獻】
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,本文編號:1602303
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