夾層結構目前已經(jīng)廣泛應用于商用飛機的結構件，除了它具有優(yōu)異的結構效率外，還具有良好的隔熱隔聲性能。作為機身的縮比件，對兩個直徑為0. 5m，長為Im的泡沫夾層結構圓筒與層合板結構圓筒的隔聲性能進行了研究。兩種類型的圓筒都采用了纖維纏繞工藝進行制造，兩者的隔聲性能分別在力激勵和聲激勵下進行了對比。結果發(fā)現(xiàn)，在力激勵下，泡沫夾層結構的隔聲性能在大部分頻率段要優(yōu)于層合板結構。而在聲激勵條件下，泡沫夾層結構在低頻處的隔聲性能與層合結構相當，但在高頻率處尤其在吻合頻率以上，夾層結構的隔聲性能要優(yōu)于層合板結構。
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泡沫夾層結構與層合板結構隔聲性能研究.pdf
飛機設計要考慮安全性、經(jīng)濟性及舒適性，其中舒適性是非常重要的一個環(huán)節(jié)。在飛機飛行過程中會產(chǎn)生很大的噪音，因此提高機身的隔聲性能是改善機艙內(nèi)部環(huán)境舒適度的重要途徑。與加強筋結構相比，夾層結構擁有等量的比強度，但具有更好的隔音和隔熱功能。同時夾層結構的面板與芯材可以共固化一體成型，減少長桁與蒙皮的裝配環(huán)節(jié)，從而降低了工藝成本。美國NASA在20世紀90年代開展的ATCAS計劃中，最終將夾層結構應用于機身的側(cè)壁板和下壁板。夾層結構應用于飛機的主承力構件也是未來發(fā)展的趨勢之一。
飛機的噪聲源主要來自發(fā)動機的運轉(zhuǎn)以及飛機飛行中機體引起的空氣流動，此外輔助動力裝置(APU)以及氣壓液壓裝置也是艙內(nèi)的噪聲源[2]。就噪聲的傳遞途徑而言，一是噪聲源直接激勵機體本身機械振動并產(chǎn)生噪聲，二是噪聲源與機體無直接力接觸，噪聲通過空氣傳播到機艙內(nèi)部。針對兩種不同的傳播路徑，本文對比了夾層結構和層合板結構在力激勵和聲激勵下的隔聲性能及聲音傳播機理，研究結果為未來飛機的結構選型和夾層結構設計方法提供了一定的參考。
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