含主动约束阻尼层和吸声层的复合材料结构声场分析和一体化优化设计

针对噪声的源头和声场的传播，从结构振动和声场两方面入手，采用功能复合材料结构来达到减振降噪的目的，即压电主动阻尼层和粘弹性被动阻尼层增加结构阻尼降低结构振动噪声，吸声层提高声阻抗降低传播中的噪声。研究含有压电层，粘弹性层和吸声层的复合结构层合理论和基于多孔吸声模型、粘弹性和压电本构的力、电、声耦合系统的分析求解技术。建立考虑多场性能约束指标，集结构，阻尼和吸声材料及电场特性设计参数一体化的多相复合材料结构优化模型，提出同时含有非对称耦合矩阵、结构主动阻尼和声阻尼矩阵方程的灵敏度分析新理论，基于有限元和边界元相结合的功能复合材料结构辐射声场的灵敏度分析新算法，各分层材料的厚度、形状与拓扑布局的多层次优化方法，特别是主被动阻尼材料，吸声材料的优化布置问题将是研究的难点。同时解决程序实现的关键技术，为该项技术的工程应用提供一个软件原型系统，并辅以典型实例的实验结果来验证上述理论和方法的正确性。

针对噪声的源头和声场的传播，从结构振动和声场两方面入手，采用功能复合材料结构来达到减振降噪的目的，即压电主动阻尼层和粘弹性被动阻尼层增加结构阻尼降低结构振动噪声，吸声层提高声阻抗降低传播中的噪声。研究含有压电层，粘弹性层和吸声层的复合结构层合理论和基于多孔吸声模型、粘弹性和压电本构的力、电、声耦合系统的分析求解技术。建立考虑多场性能约束指标，集结构，阻尼和吸声材料及电场特性设计参数一体化的多相复合材料结构优化模型，提出同时含有非对称耦合矩阵、结构主动阻尼和声阻尼矩阵方程的灵敏度分析新理论，基于有限元和边界元相结合的功能复合材料结构辐射声场的灵敏度分析新算法，各分层材料的厚度、形状与拓扑布局的多层次优化方法，特别是主被动阻尼材料，吸声材料的优化布置问题将是研究的难点。同时解决程序实现的关键技术，为该项技术的工程应用提供一个软件原型系统，通过典型算例验证上述理论和方法的正确性。