基于聲輻射模態(tài)模型的薄板結(jié)構(gòu)聲輻射優(yōu)化研究.pdf

1、薄壁板結(jié)構(gòu)在工業(yè)領(lǐng)域被廣泛采用，其振動(dòng)聲輻射問題一直是工程中關(guān)注的熱點(diǎn)問題。目前廣泛采用加阻尼、加肋等方式降低薄板結(jié)構(gòu)的聲輻射，但這些方式均未能完全發(fā)揮材料本身的性能，而且使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)比較復(fù)雜。探索如何對(duì)結(jié)構(gòu)的材料分布進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)稱為結(jié)構(gòu)低噪聲設(shè)計(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ恼n題。
　　本文回顧了聲輻射模態(tài)方法，以此為基礎(chǔ)推導(dǎo)了聲功率表達(dá)式。由于低頻范圍內(nèi)，前幾階聲輻射模態(tài)貢獻(xiàn)了總聲功率的絕大多數(shù)，而且隨著階數(shù)的增加，貢獻(xiàn)量迅速衰減，因此可

2、將結(jié)構(gòu)聲功率寫作前幾階聲功率之和，簡(jiǎn)化了聲功率及其靈敏度的計(jì)算。
　　采用工程中常見的矩形薄板結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象，取兩種不同的邊界形式，對(duì)比其在不同板厚、材料分布下聲功率及其靈敏度的差異，并分析其原因。在聲功率靈敏度分析的基礎(chǔ)上，展開薄板結(jié)構(gòu)的聲輻射優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，獲得了不同的激勵(lì)頻率下相應(yīng)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)。一般認(rèn)為，優(yōu)化所獲得結(jié)構(gòu)即為最優(yōu)結(jié)構(gòu)，可直接應(yīng)用，而本文又對(duì)優(yōu)化結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靈敏度等性能分析，檢驗(yàn)其是否真的具有優(yōu)化能力。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)