轻质板壳结构设计的振动和声学基础 内容简介

轻质板壳结构被广泛地用作汽车、高速机车、舰船/潜艇及航空航天飞行器等外壳及内部隔舱结构，其声振耦合特性的研究对降低交通工具舱内外噪声至关重要。在民用及国防工业领域减振降噪应用需求的牵引下，本书通过理论分析、实验验证和数值计算研究了汽车、高速机车、舰船/潜艇及航空航天飞行器中常用典型结构的声振耦合特性，建立了相对完善可靠的结构声振耦合特性理论表征体系，分析了关键结构参数对结构声振耦合特性的影响，揭示了弯曲波在结构中的传播规律及结构的声辐射/传声特性，提出了轻质、高强度、声辐射小及隔声性能优良的复杂板壳结构的创新优化设计概念，建立了综合结构质量、力学刚度和声振耦合特性的优化设计理论和判据，并结合该领域*新的国内外科研进展进行了系统的概括总结，为典型板壳/板腔结构在我国民用工业及国防工业中的应用奠定了理论基础、提供了实验依据及技术支撑。本书既可作为高年级大学生和研究生的教材，也可作为相关研究人员和工程师的参考书。

轻质板壳结构设计的振动和声学基础 本书特色

《轻质板壳结构设计的振动和声学基础(精)》由卢天健、辛锋先所著，作者近年来一直致力于复杂板壳结构声振耦合特性的理论研究和实验研究，取得了较为可观的研究成果和经验。本书的内容主要是总结作者近年来的研究成果和学术心得，对汽车、高速机车、舰船／潜艇及航空航天飞行器上广泛涉及的几类典型板壳结构的声振耦合特性的理论研究方法及相关结论进行了系统的论述。本书针对轻质板壳结构振动和声学的理论研究，试图在这两者中间取得平衡，所以作者希望物理学家和应用数学家在看到本书的时候，能够原谅作者为了清楚定性地描述真实物理系统而对真实复杂系统在物理上所做的简化及适当地牺牲数学上的严谨性。

轻质板壳结构设计的振动和声学基础 目录

前言第1章 绪论1.1 研究背景和依据1.2 研究思路及研究内容1.2.1 研究目标及研究思路1.2.2 研究内容及结构安排第2章 轻质夹层板壳结构的制备工艺2.1 蜂窝结构层芯轻质结构2.2 波纹加筋板层芯轻质结构2.3 PMI泡沫层芯轻质结构2.4 复合结构层芯轻质结构2.5 三维点阵结构层芯轻质结构第3章 轻质板壳结构振动和声学性能的研究概况3.1 声辐射及传声损失定义3.2 国内外研究进展3.2.1 单层加筋板壳结构3.2.2 中间为空腔的双层板壳结构3.2.3 层芯为各向同性,异性,黏弹性材料的三明治夹层板3.2.4 层芯为加筋板的三明治夹层板壳3.2.5 层芯为多孔泡沫材料或蜂巢结构的三明治夹层板3.2.6 外部流场作用下板壳结构的声振耦合性能3.2.7 轻质板壳结构优化设计及主被动控制3.3 总结评论第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4.1 引言4.2 简支双板空腔结构的声振耦合特性4.2.1 简支声振耦合理论模型及求解4.2.2 能量描述4.2.3 数值结果收敛性检验4.2.4 简支理论模型验证4.2.5 空气腔厚度的影响4.2.6 板平面结构尺寸的影响4.2.7 声波入射俯仰角及方位角的影响4.3 固支双板空腔结构的声振耦合特性4.3.1 固支声振耦合理论模型及求解4.3.2 传声损失定义4.3.3 固支理论模型验证4.3.4 有限大结构与无限大结构的对比4.3.5 板的厚度对结构传声损失的影响4.3.6 空腔厚度对结构传声损失的影响4.3.7 声波入射角对结构传声损失的影响4.4 实验测量研究4.4.1 传声损失实验测量研究4.4.2 实验测量结果与理论模型验证4.4.3 简支和固支边界条件的关系4.5 本章小结第5章 外部流场作用下板壳结构声振耦合特性的理论研究5.1 引言5.2 外部平均流作用下简支单板的传声特性5.2.1 气动弹性薄板在外部流体作用下的振动5.2.2 流固界面上的位移连续性条件5.2.3 传声损失定义5.2.4 入射声场中平均流的影响5.2.5 透射声场中平均流的影响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5.3 外部平均流作用下无限大双板结构的传声特性5.3.1 板振动方程5.3.2 流固耦合条件5.3.3 传声损失定义5.3.4 无限大板的特征阻抗5.3.5 传声损失曲线上波峰波谷的物理解释5.3.6 马赫数的影响5.3.7 声波入射俯仰角的影响5.3.8 声波入射方位角的影响5.3.9 板曲率及舱内压力的影响5.4 本章小结第6章 波纹层芯夹层板结构声振耦合特性的理论研究6.1 引言6.2 波纹层芯夹层板结构的声振耦合特性6.2.1 结构振动及传声理论模型6.2.2 理论模型验证6.2.3 声波入射角对夹层板结构声振耦合特性的影响6.2.4 层芯结构对夹层板结构隔声性能的影响6.2.5 传声损失曲线存在波峰波谷的物理机制6.2.6 综合力学和声学性能的结构优化设计6.3 本章小结第7章 正交加筋夹层板结构声振耦合特性的理论研究7.1 引言7.2 正交加筋夹层板结构的声辐射理论7.2.1 结构振动理论模型7.2.2 控制方程求解7.2.3 结构远场声辐射7.2.4 理论模型验证7.2.5 加筋板惯性效应的影响7.2.6 点激振位置的影响7.2.7 加筋板周期间距的影响7.3 正交加筋夹层板结构的传声理论7.3.1 结构振动及传声的解析公式7.3.2 声压方程和速度连续性条件7.3.3 虚功原理的应用7.3.4 总体控制方程7.3.5 传声损失定义7.3.6 空间谐波级数解收敛性检验7.3.7 理论模型验证7.3.8 声波入射角的影响7.3.9 加筋板惯性效应的影响7.3.10 加筋板周期间距的影响7.3.11 空气传声和结构传声的对比7.4 本章小结第8章 填充吸声材料夹层板结构声振耦合特性的理论研究8.1 引言8.2 填充吸声材料夹层板结构的声辐射理论8.2.1 简谐点力激励下的结构振动响应8.2.2 声压方程与流固耦合条件8.2.3 结构远场声辐射8.2.4 数值结果收敛性检验8.2.5 结构流固耦合效应的影响8.2.6 多孔纤维吸声材料的影响8.3 填充吸声材料夹层板结构的传声理论8.3.1 结构振动和传声理论模型8.3.2 结构周期特性的应用8.3.3 虚功原理的应用8.3.4 总体控制方程8.3.5 理论模型验证8.3.6 流固耦合效应对结构传声的影响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8.4 本章小结第9章 结论与展望9.1 本书的主要工作与创新9.2 研究展望参考文献附录A 方程式(4.69)的具体表达式附录B 四种声学共振模态附录C 波纹层芯的等效刚度附录D 方程式(7.57)的具体表达式附录E 方程式(7.118)的具体表达式附录F 方程式(8.25)的具体表达式附录G 方程式(8.71)的具体表达式