局域共振型空腔覆盖层低频吸声性能的优化设计

Optimization design of low frequency sound absorption performance of local resonant cavity coating

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万方数据

中文摘要：针对声学覆盖层低频吸声问题,建立将局域共振结构内嵌到空腔覆盖层的复合结构,通过分析模态振型和振动位移云图得出其吸声机理,以复合结构的几何参数和材料参数为控制变量,以10～1 000 Hz频段内的吸声系数最大为优化目标,以Nelder-mead单纯形法为优化方法,对建立的模型进行优化设计.研究结果表明:1)复合结构的吸声机理为下半部分空腔变形实现纵波向横波的转化,局域共振结构的向上振动消耗声能,二者共同作用,提高吸声系数;2)复合结构经几何参数优化和材料参数优化后,吸声系数分别提高了 13％和26％;3)吸声性能提高的原因为优化后,局域共振结构在更低频处出现反共振振型,结构动能密度较优化前提高了一个数量级,因此吸声性能提高.研究结果可为声学覆盖层的设计提供理论基础.

作者：

王佳蓓、周浩、张健

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作者单位：

海军工程大学,湖北武汉430033

中国人民解放军91604部队,山东烟台265700

关键词：

局域共振空腔结构 Nelder-mead单纯形法低频吸声优化

基金：

国家自然科学基金

项目编号：

11602300

出版年：

2022

DOI：

10.3404/j.issn.1672-7649.2022.22.008

舰船科学技术

中国舰船研究院,中国船舶信息中心

舰船科学技术

CSTPCD北大核心

影响因子：0.373

ISSN：1672-7649

年,卷(期)：2022.44(22)

参考文献量11