板结构隔声性能数值仿真与实验验证

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船舶舱室噪声是高性能船舶重要的技术指标之一,为满足船舶舱室噪声指标限值要求,需开展隔声结构声学性能研究。本文针对船舶舱室典型隔声结构开展隔声性能计算方法研究,考察不同类型结构及边界条件对隔声特性的影响。采用波传递法计算无限大单层板和双层板的隔声量,分析了这两种类型板的隔声特性。基于声学有限元和结构有限元理论,利用数值方法分别计算了房间的声学模态和板的结构模态,并与解析法得到的结果进行对比,验证了数值方法的正确性。为了计算板结构的隔声量,本文使用矩形管道模型,利用有限元软件ANSYS和Virtual. Lab Acoustics计算了无限大单层板和双层板的隔声量,并与波传递法得到的结果进行对比,验证了有限元法结果的准确性。然后,利用有限元法分别计算了加筋板、复合板和三明治板在不同边界条件下的隔声量,分析不同板结构的隔声特性。采用矩形空腔模拟船舶舱室,利用振动面作为入射声源,通过对比同一场点声压级的变化,分析不同隔声结构和吸声材料在降低舱室噪声方面的效果。为进一步验证有限元法预测板结构隔声量的正确性,利用两负载法进行板结构隔声量的实验研究,实验测量结果与有限元预测结果吻合良好,表明本文所用的有限元计算方法和实验测量方法均是正确的。
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