图1
结构模型
0引言在本文中，我们分析了二维周期阻尼结构在特定薄板上改变材料的一些参数所引起的隔声效果，譬如改变材料的刚度、密度等，为在车辆内燃机于的减振隔音提供一定的理论依据[1-2]。 1理论模型
根据薄板变形理论，我们假设薄板和阻尼块的弯曲变形是相同的。其结构模型如图1所示，沿X 轴和Y 轴方向的周期性阻尼结构分别施加到基板上，相邻周期结构之间
的间隔分别是X 方向上的Lx 和Y 方向上的Ly [3]。
——————————————————————
—作者简介：郭亚敏，女，山西大同人，硕士，助理讲师，研究方向为
振动与噪声。
二维周期阻尼薄板结构隔声特性的研究
Sound Transmission Loss of Thin Plate with Two-dimensional Periodically Bulk-damping
郭亚敏GUO Ya-min
（山西省工业管理学校，太原030012）
（Shanxi Province Industrial Management School ，Taiyuan 030012，China ）
摘要：随着汽车工业的竞争越来越激烈，减振降噪成为汽车工业越来越重要的课题，为了减少内燃机传递到驾驶室的噪声，同时
能解决传统敷设大块阻尼带来的不利于轻量化的问题，首先验证仿真模型的准确性，然后利用全频率段声学软件VAone ，分析了二维周期阻尼结构对隔声量的影响因素，结果显示增加阻尼块的密度和基体薄板的刚度会扩宽隔声间隙。基体薄板的密度增加会使隔声间隙变窄，对隔声不利。比较矩形，圆形和三角形这三种二维周期阻尼薄板结构的隔声效果，圆形的最好，更有利于减少内燃机噪声对汽车驾驶室的影响，提高车辆舒适性。 Abstract:As the competition in the automotive industry becomes more and more fierce,vibration and noise reduction become an increasingly important issue in the automotive industry.In order to reduce the noise transmitted by the internal combustion engine to the cab,at the same time solve the problem of the traditional layout of large block of large damping is not conducive to light weight.First it verifies the accuracy of the simulation model.Then,the lattice constant,density,stiffness and damping block shape of the two dimensional periodic damping structure are analyzed by using the full frequency segment of the acoustic software VAone.The results show that increasing the density the base sheet and damping block stiffness will widen the gap.The increasing of the substrate sheet insulation density will narrow the gap,this is not conducive to the sound insulation.In the form of a circular,triangular,rectangular,rectangular of the two-dimensional periodic damping structure,circular sound insulation effect is the best.It is more conducive to reducing the impact of internal combustion engine noise on the car cab and improving vehicle comfort.
关键词：隔声量；二维周期阻尼；FE-SEA Key words:sound transmission loss ；two-dimensional periodic damping ；FE-SEA
图12不同点火提前角对缸内温度的影响
后移，爆发压力下降，排气温度上升，热效率下降，容易发
生爆震。②使用航空煤油作为活塞式航空汽油发动机的燃料时，随着点火提前角的增大，燃烧重心前移，爆发压力上升，排气温度下降，热效率上升，但爆震趋向增大。③爆震
发生在远理火花塞的末端，此处的混合气受到已燃区压缩及辐射作用易发生爆震。
参考文献:[1]王鹏，李龙.美国无人机动力装置发展研究.中国航空学会编第六届中国航空学会青年科技论坛文集（下册）.沈阳，2014.北京：航空工业出版社，2014：214-218.
[2]尹泽勇，李上福，李概奇.无人机动力装置的现状与发展[J].航空发动机，2007，33（1）：10-15.
[3]高岩飞.点燃式煤油发动机燃油雾化技术研究[D].南京航空航天大学，2010.
[4]蔡娟.某小型航空煤油活塞发动机总体性能分析及优化[D].南京航空航天大学，2015.
surfer8.0
7900gtx[5]Lafossas FA,Castagne M,Dumas JP,Henriot S.Development and validation of aknock model in spark ignition engines using a CFD code.SAE Technical Paperno.2002-01-2701;2002.
[6]李冰林，魏民祥.活塞式发动机燃烧煤油研究现状与技术分析[J].小型内燃机与摩托车，2012，41（6）：87-90.
Internal Combustion Engine &Parts
图4形状对隔声量的影响
材料密度（kg/m 3）弹性模量（Pa ）
泊松比阻尼系数钢
板橡胶
7800
1100
2.1E102.3E9
钝化剂
0.30.49
0.01
耒阳市
0.14
表1材料属性
水头损失图2薄板的密度对隔声量的影响
由声学理论得到薄
http 代理板的振动位移如下：
（1）
空间中任何一点的声压和刚度，频率，阻尼和质量之间的关系如[4]下：
（2）
式（2）中p i 为入射声压；p t 为透射声压。结合振动位移，可以得到薄板的隔音量。
2仿真模型的建立以及实验验证在本文中，声学软件VAone 被用作仿真模拟软件。计算的频率段为10-1000Hz ，周期阻尼材料的敷设率为19.05%，薄板材料为橡胶。采用全约束，网格为10mm ，薄板长900mm ，厚2mm ，宽700mm ；阻尼材料为厚2mm 的钢。对板施加声压为1Pa 的半无限大声场激励。材料属性如表1所示。
3仿真结果以及分析3.1材料的密度
从图2中可以看出，如果增加薄板的密度，则在整个频率范围内隔音量都会有不同程度的增加。尤其是在250-1000Hz 的中高频段，隔声量增加的更为明显，隔声量随着表面密度的增大而增大。而如果增大薄板密度，隔声带隙的起止频率都在减小，整个隔音带隙的宽度也不断减小，这实际上不利于隔音。
3.2刚度的影响
分析图3可以看出在刚度控制区隔声量曲线上升明显，即隔声量在随弹性模量的增加而提高，但中频段质量控制区的平均隔声性能降低。另一方面，分析图3还可以知道，隔声带隙的起始频率随着基体薄板弹性模量的增加而减小，但终止频率随着基体薄板弹性模量的增加而增加。因此若要增强低频隔声效果，可以增加隔声带隙的宽度。
3.3形状对隔声量的影响从图4中可以看出，圆形隔声效果优于三角形隔音效
果优于矩形隔声效果，圆形隔音带隙的初始频率小于三角
形和矩形。这说明圆形具有较宽隔声带隙。
从声子晶体的角度来看，当散射体的密度和刚度大于基板的密度和刚度时，将存在隔音带隙，并且随着阻尼块的取向角增加，第一带隙宽度减小，而取向角还与散射体的对称性有关。对于前面所诉三种
形状，矩形散射体块具有最大的取向角，圆形散射体最小，因此圆形周期性薄板结构具有大的带隙宽度和良好的隔音效果。
4结论
①增加基体薄板的密度可以增加隔音量，但隔音带的宽度明显减小，散射体的密度增大，隔音效果不明显，但隔声带隙的宽度得到了扩展。
②增加基体的弹性模量，就增加了薄板的隔音性，并且隔音带隙的宽度也随着增加。由于散射体刚度与基体刚度相差很多，增加散射体刚度，对隔声效果影响并不明显。
③因为三角形、矩形的取向角较大，所以隔声效果较差；而圆形的取向角最小，所以圆形的隔音效果最好，且隔声带隙宽度也最优。
参考文献院[1]朱兴一，钟盛，叶安珂，等.声子晶体禁带特性及局域共振现象的试验研究[J].人工晶体学报，2016，43（11）：2852-2859.
[2]He LiGong.Periodic Study of the Band Gap Structure of one Dimensional Photonic Crystal[D].Shaanxi Normal University ，2014.
[3]温激鸿.声子晶体振动带隙及减震特性研[D].国防科技大学，2005.
[4]何立功.一维声子晶体带隙结构的周期性研究[D].陕西师范大学，2017.
图3薄板刚度对隔声量的影响
