不同参数下封闭矩形声腔的结构声耦合特性分析 - 东南大学学报.pdfVIP

第４３卷第３期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．３ 　 ２０１３年５月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｍａｙ２０１３ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２０１３．０３．０１１ 不同参数下封闭矩形声腔的结构 声耦合特性分析 王　园　 张建润　 顾　伟　 黎文琼 （东南大学机械工程学院，南京２１１１８９） 摘要：基于模态耦合分析法建立了板 声腔耦合系统的自由振动模型，分析了声腔深度对耦合系 统共振频率、模态衰减时间的影响，并详细研究了声腔深度变化时，板模态和声腔模态耦合过程 中的能量传递、系统共振频率和模态衰减时间的改变．分析表明，声腔深度改变时，影响声腔模态 与板模态传递因子大小的因素有声腔深度和对应的耦合前共振频率差．在声腔模态与板模态出 现强耦合的声腔深度附近，对应腔控模态和板控模态的共振频率出现跃变现象，而在耦合最强的 声腔深度处耦合系统模态衰减时间趋于相等，声腔声场和板振动之间的能量传递最大． 关键词：耦合特性；共振频率；模态衰减时间；传递因子 中图分类号：ＴＢ５３；Ｏ４２２　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２０１３）０３０５０３０６ Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｃｏｕｓｔｉｃｃｏｕｐｌｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｅｎｃｌｏｓｕｒｅｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ＷａｎｇＹｕａｎ　 ＺｈａｎｇＪｉａｎｒｕｎ　 ＧｕＷｅｉ　 ＬｅＶａｎＱｕｙｎｈ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１８９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｆｒｅｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆａｎａｃｏｕｓｔｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｏｕｐｌｅｄｓｙｓｔｅｍｉｓｂｕｉｌｔｕｓｉｎｇｔｈｅｍｏｄａｌ ｃｏｕｐｌｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｅｎｃｌｏｓｕｒｅｄｅｐｔｈｏｎｒｅｓｏｎａｎｃｅｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓａｎｄｍｏｄａｌｄｅ ｃａｙｔｉｍｅｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｃｏｕｓｔｉｃｃｏｕｐｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｅｎｅｒｇｙｔｒａｎｓｆｅｒ，ｒｅｓ ｏｎａｎｃｅｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ，ａｎｄｄｅｃａｙｔｉｍｅｏｆｔｈｅｃｏｕｐｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｎｐａｎｅｌａｎｄｅｎｃｌｏｓｕｒｅｍｏｄｅｓｉｓａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｏｆｐａｎｅｌａｎｄｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｅｎｃｌｏｓｕｒｅｃｏｕｐｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ． Ｗｈｅｎｔｈｅｅｎｃｌｏｓｕｒｅｄｅｐｔｈｉｓｃｈａｎｇｅｄ，ｔｈｅｒｅａｒｅｔｗｏｆａｃｔｏｒｓｗｈｉｃｈａｆｆｅｃｔｔｈｅｔｒａｎｓｆｅｒｆａｃｔｏｒｂｅｔｗｅｅｎ ｅｎｃｌｏｓｕｒｅａｎｄｐａｎｅｌｍｏｄｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｅｎｃｌｏｓｕｒｅｄｅｐｔｈａｎｄｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｉｒｒｅｓｏｎａｎｃｅｆｒｅ ｑｕｅｎｃｉｅｓ．Ｎｅａｒｔｈｅｅｎｃｌｏｓｕｒｅｄｅｐｔｈｏｆｓｔｒｏｎｇｃｏｕｐｌｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｅｎｃｌｏｓｕｒｅｍｏｄｅａｎｄｐａｎｅｌｍｏｄｅ， ｔｈｅｒｅｓｏｎａｎｃｅｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓｏｆｔｈｅｅｎｃｌｏｓｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｍｏｄｅａｎｄｔｈｅｐａｎｅｌｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｍｏｄｅｈａｖｅａ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｏｆｊｕｍｐ．Ｗｈｉｌｅｏｎｔｈｅｅｎｃｌｏｓｕｒｅｄｅｐｔｈｏｆｓｔｒｏｎｇｃｏｕｐｌｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｅｎｃｌｏｓｕｒｅｍｏｄｅ ａｎｄｔｈｅｐａｎｅｌｍｏｄｅ，ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｆｌｏｗｂｅｔｗｅｅｎｅｎｃｌｏｓｕｒｅｆｉｅｌｄａｎｄｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｐａｎｅｌｉｓｔｈｅｌａｒ ｇｅｓｔ