本研究提出了一种填充非完美abh的多层复合夹层板,以衰减多层夹层板的振动和声辐射。利用变量交换解耦方法,得到了F-IABH板的一系列独立的振动控制微分方程。通过求解辛对偶系统中各向同性板自由弯曲振动的特征值问题,以辛解析形式得到了波的波传播参数和波形。基于波在F-IABH板不连续性上的传播关系,建立了F-IABH板强迫振动的半解析解框架。结合上述离散辐射模型,导出了放置在无限挡板上的F-IABH板的辐射声功率。
利用COMSOL有限元软件验证了该方法的准确性和有效性。结果表明,与均匀板相比,D-FIABH板对所有共振峰都实现了宽带振动衰减和降噪,最大衰减幅度约为30 dB。与未填充的IABH相比,D-FIABH板表现出更好的振动和降噪特性。此外,D-FIABH板抑制结构振动和声辐射衰减的能力没有减弱。相比之下,D-FIABH板的振动和降噪性能比ABH板更显著。
随后,分析了不同板结构的波型阻尼特性。结果表明:D-FIABH板各波阶阻尼特性范围远大于均匀板各波阶阻尼特性范围,且结构内产生的传播波数随频率变化。此外,与均匀板相比,D-FIABH板产生更多的传播波来耗散能量,从而对结构产生更显著的衰减作用。事实上,这就是D-FIABH板实现宽带声振响应衰减的物理机制。对比D-FABH板的波模阻尼,我们发现在相同截断波数下,两种结构产生的传播波在整个频域上是不同的,但两种结构中每个波的波模阻尼特性的变化趋势非常接近。但D-FIABH板的波模阻尼变化幅度大于D-FABH板。此外,D-FIABH板各阶传播波产生的频率比D-FABH板产生的频率低。综上所述,D-FIABH板的结构减振降噪效果优于D-FABH板。
此外,数值研究了几何参数和iabh数量对D-FIABH振动和声辐射特性的影响。
结果表明,残余厚度对D-FIABH板上产生的传播波的数量和截止频率有显著影响。
与残余厚度相比,IABHs的长度和数量只影响每个波在一定频率范围内的模态阻尼。
总之,本文提出的F-IABH板在保证结构刚度和强度增加的同时,具有优越的减振和降噪特性。
此外,它还具有更广阔的工业应用前景。
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