噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (5): 59-65.

• 振动理论与数值解法 • 上一篇    下一篇

声学黑洞在圆柱壳上的应用及结构优化研究

魏建红1, 2，向阳1, 2，廖琳1, 2，张春吉1, 2
  

  1. （ 1. 武汉理工大学船海与能源动力工程学院，武汉430063；
    2. 武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室，武汉430063 ）
  • 收稿日期:2022-04-06 修回日期:2022-07-27 出版日期:2023-10-18 发布日期:2023-01-13

Application and Structural Optimization of Acoustic Black Holes in Cylindrical Shells

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  • Received:2022-04-06 Revised:2022-07-27 Online:2023-10-18 Published:2023-01-13

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摘要： 针对声学黑洞（Acoustic Black Hole，ABH）在圆柱壳结构上的应用问题，首先采用有限元法分析嵌入ABH的圆柱壳结构的振动特性并讨论不同结构尺寸对其振动特性的影响。随后对结构开展进一步研究，在嵌入ABH的圆柱壳结构外布置局域振子，分析其振动特性，并讨论不同材料振子及振子不同的质量分布对结构振动特性的影响。结果表明：相比原结构，嵌入ABH的圆柱壳结构的振动传递损失增加；当结构内径增大时，振动峰值向高频移动，振动衰减增大；在嵌入ABH的结构外侧附加振子使其发生局域共振可增加振动衰减，改善结构的振动特性；若采用不同材料振子，其质量增大时，振动衰减会向低频移动；随着振子外侧质量向中心集中，结构固有频率随之降低，振动衰减前移，可知振子质量及刚度参数对结构的振动特性有较大影响。

关键词: 声学, 声学黑洞, 圆柱壳结构, 振动传递特性, 局域共振