专栏名称: COMSOL 多物理场仿真技术
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学术前沿 | 聚脲金属层压面板拉胀蜂窝夹芯板的振动和声学特性

COMSOL 多物理场仿真技术  · 公众号  ·  · 2024-08-21 21:37

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提出了以聚脲-金属层压板(PML)为面板的平面内辅助蜂窝夹层板(AHSPs),并对其振动和声学性能进行了研究。利用有限元模拟了固有频率、阻尼损耗因子、声传输损耗(STL)和声场压力分布,并与不含聚脲层的AHSP进行了比较。由于聚脲层的粘弹性能耗,采用PML面板的AHSPs的隔音性能显著提高。通过改变聚脲层的厚度,采用不同的蜂窝状几何形状,可以进一步提高夹层板的隔音能力。随着聚脲层厚度的增加,平均STL增加了2.3~4.7 dB,从而显著提高了dB的噪声抑制能力。当蜂窝芯芯的几何倾斜角h为−45°时,夹层板表现出优越的隔音性能。

本文的主要目的是提出PML面板和辅助蜂窝结构,并进一步探讨它们的振动和声学特性。采用数值模拟的方法量化了PML面板的优点,并讨论了增强声学性能的机理,主要结论总结如下:

使用PML层压板替代纯铝板可显著提高AHSP的固有频率和STL。通过分析不同结构的AHSP的声学特性发现,PML-A面板比PML-B面板具有更高的隔声性能和更快的声辐射衰减速度。PML面板的隔声性能优势与CPL厚度和蜂窝状单元几何形状密切相关。对称CLD结构的AHSP比非对称CLD结构的AHSP具有更好的隔声能力。

研究发现,粘弹性聚脲涂层可以在不改变传统的船舶、车辆、飞机结构的情况下实现共振降低和声音抑制。为轻型隔音夹层结构的设计提供了一种有效的方法。此外,本文的研究成果也将为今后在同时考虑减振和隔音问题的运输工程中的应用提供理论和技术基础。


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