蜂窝三明治板隔声机理与参数影响规律研究

蜂窝三明治板兼具轻量化与优异的力学性能，广泛应用于航空航天等重大装备，但声学性能却是其一大短板。以周期单元模拟蜂窝三明治板，基于Bloch定理和波数有限元法建立无限大蜂窝三明治板的隔声预测模型，结合试验结果验证了模型的准确性。通过在波数域分析蜂窝三明治板的频散特征，揭示了混响声场激励下的结构隔声机理，并探究了几何参数对蜂窝三明治板隔声性能的影响规律。研究表明：临界频率以下，蜂窝三明治板的隔声量主要受质量定律控制；临界频率以上，隔声量还受结构本身特征波影响，当入射声波激发特征波共振时，隔声量随频率波动并产生隔声低谷。厚度变化对隔声性能的影响主要与临界频率以下的隔声量有关，蜂窝三明治板越厚，隔声量越高；芯层高度增大会缩小质量定律控制区，并使第一个隔声低谷向低频偏移，从而导致整体隔声性能减弱，蜂窝三明治板越高，隔声量越低；蜂窝边长变化对蜂窝三明治板的影响较小。