粘弹性材料阻抗非局域特性实验验证

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1、2013年4月北京航空航天大学学报April2013第39卷第4期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsV01．39No．4粘弹性材料阻抗非局域特性实验验证金中坤王同庆杨明绥(北京航空航天大学流体与声学工程实验室．北京100191)(沈阳发动机设计研究所，沈阳110015)王晋(中船重工第七六零研究所，大连116013)摘要：基于材料透射阻抗的定义阐述了粘弹性材料的局域和非局域性质，并阐述阻抗矩阵和频响函数矩阵之间的关系．通过将声压表面力的分布离散为等效点力的方法导了频响函数表达式．基

2、于频响函数矩阵元素的表达式，对粘弹性材料平板进行了点力激振下动透射的频响测量实验，同时用粘弹性有限元方法数值计算了该板的振动频率响应，实验和值结果的一致不但验证了粘弹性材料频率响应和声阻抗的非局域特性，也说明了实验及数方法的正确，为进一步研究打下基础．关键词：阻抗；粘弹性；非局域性；频率响应中图分类号：O427文献标识码：A文章编号：1001．5965(2013)04-0540-04Experimentalvalidationofnon-localpropertyofimpedanceofviSCOelaStiCmateriaIJinZhongkunWa

3、ngTongqing(FluidandAcousticEngineeringLab，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)YangMingsui(AVICShenyangAeroengineResearchInstitute，Shenyang110015，China)WangJin(CSIC760ResearchInstitute，Dalian116013，China)Abstract：Basedonthedefinitionoftransmissionimpe

4、dancethelocalandnon—localpropertiesofviscoe—lasticmaterialandtherelationshipsbetweentheimpedancematrixandthefrequencyresponsematrixwerede-scribed．Theexpressionoffrequencyresponsefunctionwasderivedbydiscretizingtheacousticpressuretoe-quivalentnodeforceonthesurface．Basedontheformul

5、aoftheresponsefunctionthetransmissionfrequencyresponseexperimentwascarriedoutwhenanodeforceactedonaviscoelasticplate．Thefrequencyresponsefunctionoftheviscoelasticplatewasalsogotbynumericalmethodonthebasisofviscoelasticdynamicfiniteelement．Thenon—localpropertiesandtheexperimentala

6、ndnumericalapproacheswerevalidatedbythecom-parisonofthetworesults，andtheseapproachescanbeusedforotherresearches．Keywords：impedance；viscoelastic；non—local；frequencyresponse材料的声阻抗是材料关键的声学特性．文献[1—2]提出了声透射的等效声阻抗代数模型，研究了材料的非局域性质．潜艇声隐身包括减小潜艇对入射声的反射，收稿日期：20124)6-29；网络出版时间：2013．04-1211：3

7、2网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11．2625．V．20130412．1132．004．html基金项目：总装预研重点基金资助项目作者简介：金中坤(1986-)，男，河南开封人，博士生，sy0704213@163．com．了出振数值第4期金中坤等：粘弹性材料阻抗非局域特性实验验证541它不但要求水下吸声覆盖层与水介质的阻抗匹配，同时又要求有一定阻尼来损耗声能，国内外许多学者对粘弹性材料的吸声特性进行了研究¨“。．目前水下吸声材料的设计研究中多采用水声管测量，可得到局域声阻抗，但随着声纳的频率向低频发展，使粘弹性材料的非局

8、域性质不容忽视，一些学者和科研机构已开展对粘弹性材料大试样声学特性的实验研究和数