噪声与振动控制 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (3): 28-34.

• 振动理论与数值解法 • 上一篇    下一篇

三周期极小曲面夹芯结构振动与传声特性研究

吴耀中1,齐旭1,王鹏2,王华伟1,胡溧1,李维嘉3   

  1. ( 1. 武汉科技大学汽车与交通工程学院,武汉430081;2. 武汉第二船舶设计研究所,武汉430205;3. 华中科技大学船舶与海洋工程学院,武汉430074 )
  • 收稿日期:2023-10-17 修回日期:2024-01-08 出版日期:2025-06-18 发布日期:2025-05-29

Vibration and Sound Transmission Characterization of TPMS Sandwich Panels

  • Received:2023-10-17 Revised:2024-01-08 Online:2025-06-18 Published:2025-05-29

摘要: 三周期极小曲面(Triply Periodic Minimal Surface,TPMS)夹芯结构因其轻质、刚度大、强度高等优点,有望广泛应用于船舶、车辆及航空航天等交通领域,此外,为提升交通工具的乘坐舒适性还需其具有良好的减振及隔声性能。基于此,应用Reissner 理论建立TPMS夹芯结构的声振理论模型,并结合流固耦合条件求解声振耦合系统方程;利用有限元方法进行数值模拟,对理论预测结果进行验证;基于理论模型,系统分析相对密度、胞元尺寸及声波入射角度对TPMS夹芯结构振动和传声特性的影响。研究结果表明,在20 Hz~5 kHz频段,夹芯结构隔声量可达85 dB,全频段隔声量可达50 dB以上;结构参数主要影响结构隔声波谷的位置,声波入射角度则影响结构的整体隔声性能,有关结论和分析方法对其工程应用具有一定的参考价值。

关键词: 声学, TPMS夹芯结构, 振动, 固有频率, 隔声量