一种中空铝型材的声学模型等效方法技术

本发明专利技术公开一种中空铝型材的声学模型等效方法。其中，所述方法包括：将中空铝型材的夹层等效为粘弹性材料层，设置在所述中空铝型材的上面板和下面板中间，形成三层复合结构的声学模型；其中，所述上面板和所述下面板的几何结构和物理属性不变；根据所述夹层的相关参数，获得所述粘弹性材料层的等效参数。本发明专利技术提供的中空铝型材的声学模型等效方法，将中空铝型材的夹层等效为粘弹性材料层，设置在中空铝型材的上、下两个面板中间，形成三层复合结构的声学模型，并根据夹层的相关参数，获得粘弹性材料层的等效参数，提高了中空铝型材声学建模的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种中空铝型材的声学模型等效方法
本专利技术涉及声学
，具体涉及一种中空铝型材的声学模型等效方法。
技术介绍
在轨道交通领域，基于对列车轻量化的要求，常常选用质量轻又有足够强度的中空铝型材结构作为车体主结构。而随着高速列车速度的不断提高，车内噪声水平备受关注，用于车体主结构的中空铝型材，其隔声性能直接影响车内噪声水平，因此对中空铝型材的声学性能研究极为重要。现有技术中，在使用有限元对中空铝型材或者整车结构进行声学建模分析时，由于中空铝型材的复杂结构，会产生庞大的网格数量，计算量极其庞大，且结算频率较低，无法满足声学仿真要求。而且在使用统计能量分析原理对中空铝型材进行建模仿真分析时，目前无法直接建立中空铝型材的结构模型，只能采用中空铝型材的等效结构建立中空铝型材的声学模型。进一步地，现有的结构等效方法，如三明治夹芯板理论、蜂窝板理论、等效板理论主要是针对蜂窝板的等效，对中空铝型材结构并不适用。现有技术中对中空铝型材的等效方法，结构非常简单，只是单纯将其等效成单层均质板，计算频率较低，属于弹性力学领域，无法在声学全频段范围准确反映中空铝型材的振动声学特性。因此，如何提出一种中空铝型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中空铝型材的声学模型等效方法，其特征在于，包括：将中空铝型材的夹层等效为粘弹性材料层，设置在所述中空铝型材的上面板和下面板中间，形成三层复合结构的声学模型；其中，所述上面板和所述下面板的几何结构和物理属性不变；根据所述夹层的相关参数，获得所述粘弹性材料层的等效参数。

【技术特征摘要】
1.一种中空铝型材的声学模型等效方法，其特征在于，包括：将中空铝型材的夹层等效为粘弹性材料层，设置在所述中空铝型材的上面板和下面板中间，形成三层复合结构的声学模型；其中，所述上面板和所述下面板的几何结构和物理属性不变；根据所述夹层的相关参数，获得所述粘弹性材料层的等效参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述夹层包括多个周期性的筋板结构；相应地，所述根据所述夹层的相关参数，获得所述粘弹性材料层的等效参数包括：根据所述筋板结构的结构参数以及铝的密度，获得所述粘弹性材料层的等效密度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述筋板结构包括两个厚度相等的筋板，两个所述筋板对称设置且所述筋板结构与所述中空铝型材的下面板共同构成一个截面为等腰三角形的结构；相应地，所述根据所述筋板结构的结构参数以及铝的密度，获得所述粘弹性材料层的等效密度包括：根据公式计算获得所述粘弹性材料层的等效密度ρ′，其中，a为附加质量系数，tw为所述筋板的厚度，hc为所述夹层的厚度，Lp＝2hc/tanα，ρAl为铝的密度，Lw＝hc/sinα，α为所述筋板与所述下面板之间的夹角。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述夹层包括多个周期性筋板结构；相应地，所述根据所述夹层的相关参数，获得所述粘弹性材料层的等效参数包括：包括：根据公式获得所述粘弹性材料层的在f1下的剪切模量Gc，其中，f1为所述中空铝型材的共振频率，fG为所述剪切模量的突变频率，Gzy为所述粘弹性材料层在zy平面的剪切模量，Gxz为所述粘弹性材料层在xz平面的剪切模量，所述中空铝型材的厚度方向为z方向，所述筋板结构周期性重复出现的方向为x方向，y方向垂直于xz平面。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述夹层包括多个周期性筋板结构；相应地，所述根据所述夹层的相关参数，获得所述粘弹性材料层的等效参数包括：包括：根据公式获得所述粘弹性材料层的在f1下的剪切模量Gc(f1)，其中，f1为所述中空铝型材的共振频率，fG为所述剪切模量的突变频率，Gzy为所述粘弹性材料层在zy平面的剪切模量，Gxz为所述粘弹性材料层在xz平面的剪切模量，所述中空铝型材的厚度方向为z...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋士轲，赵艳菊，郭建强，刘韶庆，孙召进，陈艳，帅仁忠，朱雷威，刘宗财，潘光亮，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37