轻质板壳结构设计的振动和声学基础PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1研究背景和依据 1

1.2研究思路及研究内容 3

1.2.1研究目标及研究思路 3

1.2.2研究内容及结构安排 4

第2章 轻质夹层板壳结构的制备工艺 8

2.1蜂窝结构层芯轻质结构 9

2.2波纹加筋板层芯轻质结构 10

2.3 PMI泡沫层芯轻质结构 11

2.4复合结构层芯轻质结构 12

2.5三维点阵结构层芯轻质结构 12

第3章 轻质板壳结构振动和声学性能的研究概况 14

3.1声辐射及传声损失定义 14

3.2国内外研究进展 15

3.2.1单层加筋板壳结构 16

3.2.2中间为空腔的双层板壳结构 19

3.2.3层芯为各向同性/异性/黏弹性材料的三明治夹层板 22

3.2.4层芯为加筋板的三明治夹层板壳 24

3.2.5层芯为多孔泡沫材料或蜂巢结构的三明治夹层板 29

3.2.6外部流场作用下板壳结构的声振耦合性能 32

3.2.7轻质板壳结构优化设计及主被动控制 35

3.3总结评论 37

第4章 有限大双板空腔结构声振耦合特性的理论与实验研究 39

4.1引言 39

4.2简支双板空腔结构的声振耦合特性 40

4.2.1简支声振耦合理论模型及求解 40

4.2.2能量描述 44

4.2.3数值结果收敛性检验 45

4.2.4简支理论模型验证 45

4.2.5空气腔厚度的影响 47

4.2.6板平面结构尺寸的影响 50

4.2.7声波入射俯仰角及方位角的影响 52

4.3固支双板空腔结构的声振耦合特性 57

4.3.1固支声振耦合理论模型及求解 57

4.3.2传声损失定义 60

4.3.3固支理论模型验证 61

4.3.4有限大结构与无限大结构的对比 61

4.3.5板的厚度对结构传声损失的影响 63

4.3.6空腔厚度对结构传声损失的影响 64

4.3.7声波入射角对结构传声损失的影响 64

4.4实验测量研究 67

4.4.1传声损失实验测量研究 67

4.4.2实验测量结果与理论模型验证 69

4.4.3简支和固支边界条件的关系 72

4.5本章小结 78

第5章 外部流场作用下板壳结构声振耦合特性的理论研究 80

5.1引言 80

5.2外部平均流作用下简支单板的传声特性 81

5.2.1气动弹性薄板在外部流体作用下的振动 82

5.2.2流固界面上的位移连续性条件 84

5.2.3传声损失定义 86

5.2.4入射声场中平均流的影响 86

5.2.5透射声场中平均流的影响 89

5.2.6入射声场和透射声场都存在平均流情况下声波入射角的影响 92

5.3外部平均流作用下无限大双板结构的传声特性 94

5.3.1板振动方程 95

5.3.2流固耦合条件 96

5.3.3传声损失定义 98

5.3.4无限大板的特征阻抗 98

5.3.5传声损失曲线上波峰波谷的物理解释 99

5.3.6马赫数的影响 102

5.3.7声波入射俯仰角的影响 106

5.3.8声波入射方位角的影响 107

5.3.9板曲率及舱内压力的影响 108

5.4本章小结 109

第6章 波纹层芯夹层板结构声振耦合特性的理论研究 111

6.1引言 111

6.2波纹层芯夹层板结构的声振耦合特性 112

6.2.1结构振动及传声理论模型 112

6.2.2理论模型验证 115

6.2.3声波入射角对夹层板结构声振耦合特性的影响 117

6.2.4层芯结构对夹层板结构隔声性能的影响 118

6.2.5传声损失曲线存在波峰波谷的物理机制 121

6.2.6综合力学和声学性能的结构优化设计 124

6.3本章小结 126

第7章 正交加筋夹层板结构声振耦合特性的理论研究 127

7.1引言 127

7.2正交加筋夹层板结构的声辐射理论 129

7.2.1结构振动理论模型 129

7.2.2控制方程求解 133

7.2.3结构远场声辐射 135

7.2.4理论模型验证 136

7.2.5加筋板惯性效应的影响 137

7.2.6点激振位置的影响 138

7.2.7加筋板周期间距的影响 140

7.3正交加筋夹层板结构的传声理论 141

7.3.1结构振动及传声的解析公式 141

7.3.2声压方程和速度连续性条件 145

7.3.3虚功原理的应用 146

7.3.4总体控制方程 148

7.3.5传声损失定义 150

7.3.6空间谐波级数解收敛性检验 151

7.3.7理论模型验证 152

7.3.8声波入射角的影响 153

7.3.9加筋板惯性效应的影响 154

7.3.10加筋板周期间距的影响 155

7.3.11空气传声和结构传声的对比 155

7.4本章小结 157

第8章 填充吸声材料夹层板结构声振耦合特性的理论研究 159

8.1引言 159

8.2填充吸声材料夹层板结构的声辐射理论 160

8.2.1简谐点力激励下的结构振动响应 160

8.2.2声压方程与流固耦合条件 162

8.2.3结构远场声辐射 167

8.2.4数值结果收敛性检验 167

8.2.5结构流固耦合效应的影响 168

8.2.6多孔纤维吸声材料的影响 171

8.3填充吸声材料夹层板结构的传声理论 171

8.3.1结构振动和传声理论模型 172

8.3.2结构周期特性的应用 174

8.3.3虚功原理的应用 176

8.3.4总体控制方程 177

8.3.5理论模型验证 179

8.3.6流固耦合效应对结构传声的影响 180

8.3.7综合结构质量、力学刚度和传声损失的结构优化设计 182

8.4本章小结 184

第9章 结论与展望 186

9.1本书的主要工作与创新 186

9.2研究展望 191

参考文献 193

附录A方程式（4.69）的具体表达式 208

附录B四种声学共振模态 210

附录C波纹层芯的等效刚度 213

附录D方程式（7.57）的具体表达式 215

附录E方程式（7.118）的具体表达式 219

附录F方程式（8.25）的具体表达式 223

附录G方程式（8.71）的具体表达式 226