二维复杂弹性空腔的边光滑有限元建模及分析.pdfVIP

第41卷第1期应用力学学报Vol.41No.1

2024年2月ChineseJournalofAppliedMechanicsFeb.2024

文章编号：1000-4939(2024)01-0225-08

二维复杂弹性空腔的边光滑有限元建模及分析

刘嘉明12,袁丽芸1-2,陆静1-2,陈莎1-2,文润旭1.2

（1.广西科技大学机械与汽车工程学院,545006柳州；

2.广西科技大学广西汽车零部件与整车技术重点实验室，545006柳州）

摘要：在弹性空腔结构上敷设被动约束层阻尼（passiveconstraintlayerdamping,PCLD）可达到减

振降噪的效果，针对这类复杂结构建立了二维复合弹性空腔的边光滑有限元耦合动力学模型。其

中,PCLD结构采用两节点四自由度的PCLD梁单元，声场采用边光滑有限元模型。以二维全敷设

复合矩形空腔模型为数值算例，以精细网格下的有限元法结果作为参考解，对比研究了在相同背景

网格下，边光滑有限元法和有限元法的频响结果，发现前者更接近参考解，说明同样的计算成本下，

边光滑有限元法具有更高的精确性,特别是在中频计算中。最后,分析了PCLD结构对某汽车驾驶

舱的降噪效果，以及黏弹层和约束层厚度参数的影响规律，发现黏弹层厚度增大，可一定程度上降

低空腔噪声，而约束层厚度增大，并不能在整个频段得到很好的降噪效果。

关键词：边光滑有限元法；被动约束层阻尼；二维复合弹性空腔；降噪；声振耦合

中图分类号：TB52文献标志码：AD0I:10.11776/j.issn.1000-4939.2024.01.024

Edgesmoothedfiniteelementmodelingandanalysisof

two-dimensionalcompositeelasticcavity

LIUJiaming′,YUANLiyun2,LUJing*,CHENSha*,WENRunxu-?

(1.SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering,GuangxiUniversityofScienceandTechnology,545006Liuzhou,China;

2.GuangxiKeyLaboratoryofAutomobilepartsandvehicleTechnology,GuangxiUniversityof

ScienceandTechnology,545006Liuzhou,China)

Abstract:Layingpassiveconstraintlayerdamping(PCLD)onelasticcavitystructurecanachievethe

effectofvibrationandnoisereduction.Inthispaper,anedge-smoothedfiniteelementcouplingmodelfora

two-dimensionalcompositeelasticcavityisestablished.WiththePCLDstructurediscretizedbythetwo

nodesandfourfreedomsPCLDbeamelement,thesoundfieldadoptstheedgesmoothedfiniteelement

model.Takingthetwo-dimensionalfullylayeredcompositerectangu