蜂窝三明治板隔声机理与参数影响规律研究

作     者：姚丹 张捷 王瑞乾 张玉梅 赵悦 庞杰 YAO Dan;ZHANG Jie;WANG Rui-qian;ZHANG Yu-mei;ZHAO Yue;PANG Jie

作者机构：中国民用航空飞行学院航空工程学院四川广汉618307 四川大学高分子材料工程国家重点实验室/高分子研究所四川成都610065 常州大学机械与轨道交通学院江苏常州213164 中国空气动力研究与发展中心气动噪声控制重点实验室四川绵阳621000 

出 版 物：《振动工程学报》 (Journal of Vibration Engineering)

年 卷 期：2024年第37卷第4期

页      面：686-695页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 083002[工学-环境工程] 1204[管理学-公共管理] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 120402[管理学-社会医学与卫生事业管理(可授管理学、医学学位)] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52002257) 四川省自然科学基金资助项目(2023NSFSC0902,2022NSFSC1897) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(PHD2023-009) 气动噪声控制重点实验室研究基金资助项目(ANCL20220202) 民航飞行技术与飞行安全重点实验室开放基金资助项目(FZ2022KF01) 

主　　题：隔声 蜂窝三明治板 周期结构 Bloch定理 频散曲线 

摘      要：蜂窝三明治板兼具轻量化与优异的力学性能,广泛应用于航空航天等重大装备,但声学性能却是其一大短板。以周期单元模拟蜂窝三明治板,基于Bloch定理和波数有限元法建立无限大蜂窝三明治板的隔声预测模型,结合试验结果验证了模型的准确性。通过在波数域分析蜂窝三明治板的频散特征,揭示了混响声场激励下的结构隔声机理,并探究了几何参数对蜂窝三明治板隔声性能的影响规律。研究表明:临界频率以下,蜂窝三明治板的隔声量主要受质量定律控制;临界频率以上,隔声量还受结构本身特征波影响,当入射声波激发特征波共振时,隔声量随频率波动并产生隔声低谷。厚度变化对隔声性能的影响主要与临界频率以下的隔声量有关,蜂窝三明治板越厚,隔声量越高;芯层高度增大会缩小质量定律控制区,并使第一个隔声低谷向低频偏移,从而导致整体隔声性能减弱,蜂窝三明治板越高,隔声量越低;蜂窝边长变化对蜂窝三明治板的影响较小。