复合材料薄板结构中的声学黑洞效应探究 |
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引用本文: | 郑锋,黄薇,季宏丽,裘进浩.复合材料薄板结构中的声学黑洞效应探究[J].航空学报,2023(1):292-301. |
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作者姓名: | 郑锋 黄薇 季宏丽 裘进浩 |
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作者单位: | 1. 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室;2. 南京理工大学机械工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(52105107,52022039,V2241261);;国家重点研发计划重点专项(2021YFB3400100)~~; |
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摘 要: | 声学黑洞(ABH)作为一种新型波操控技术,通过裁剪结构厚度以实现波能量的聚集与耗散,在工程结构的减振降噪、能量回收等方面具有很好的应用前景。碳纤维复合材料(CFRP)具有质量轻、高比强度和比模量的特点,广泛应用于航空工程结构中。为了探究复合材料结构中的ABH效应,本文针对内嵌式的碳纤维复合材料ABH薄板结构(CFRP-ABH),利用有限元方法验证了其能量聚集效应,并探究了铺层角度对能量聚集效应的影响。另外,通过仿真计算和实验测试,研究分析了CFRP-ABH结构的动力学特性。结果表明,在200~3 000 Hz的频率范围内,CFRP-ABH结构的振动水平相对于均匀厚度板有5~18 dB的降低,表现出优秀的宽频减振性能。
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关 键 词: | 声学黑洞 碳纤维复合材料 各向异性 宽频带 振动抑制 |
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