【摘 要】
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板壳是船舶等结构工程中常见结构,板壳结构的振动噪声以及传声性能是结构设计中的主要指标。通过在舰船结构中合理应用复合材料,能够改善结构的振动及声学性能,本文中的功能
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板壳是船舶等结构工程中常见结构,板壳结构的振动噪声以及传声性能是结构设计中的主要指标。通过在舰船结构中合理应用复合材料,能够改善结构的振动及声学性能,本文中的功能梯度材料平板就是一种新型的复合材料结构。首先,论文基于一阶剪切变形理论,推导了功能梯度材料平板剪切修正系数的积分表达式,在此基础上推导了功能梯度材料平板的弯曲微分方程,并采用双三角级数法求解了四边简支的功能梯度材料平板的弯曲问题,分析了功能梯度材料平板材料体积分数的梯度变化型式、组成成分等因素对其弯曲力学性能的影响规律。在静力分析的基础上,基于一阶剪切变形理论,考虑流体和功能梯度材料平板的相互影响,结合Rayleigh积分方程以及Helmholtz-Huygens辐射积分方程,推导了功能梯度材料平板在单面流体及双面流体分别作用下的振动及声辐射方程,对功能梯度材料平板在不同介质中的固有振动、谐响应及声辐射特性进行分析。功能梯度材料板的传声特性分析方面,基于回传射线矩阵法推导了声波在不同介质界面处的散射矩阵,通过将散射矩阵及相位矩阵进行组装得到了功能梯度材料平板结构声传播分析的理论方法,扩展了回传射线矩阵法的应用。在此基础上研究了弹性固体介质基衬、空气背衬上的功能梯度材料层的反射系数及吸声系数以及功能梯度材料平板空气中的隔声性能。
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