(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111459125.7 (22)申请日 2021.12.02 (71)申请人 中国人民解 放军陆军工程大 学 地址 210007 江苏省南京市秦淮区后标营 路88号 (72)发明人 王盛春　潘小兵　徐嘉锋　宋思洪　 王培文　 (74)专利代理 机构 北京八月瓜知识产权代理有 限公司 1 1543 代理人 张峰 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G01N 29/44(2006.01) G06F 113/08(2020.01)G06F 113/26(2020.01) G06F 119/10(2020.01) (54)发明名称 一种蜂窝夹层板隔声量的测算方法 (57)摘要 本发明提供了一种蜂窝夹层板隔声量的测 算方法， 包括测量待测夹层板的弯曲刚度和芯层 的剪切模量； 测量待测夹层板的长度a、 宽度b、 面 板厚度t和芯层厚度h； 通过 公式计算得到芯层的 剪切刚度Cxz和Cyz； 确定待测夹层板的面板密度 ρf和芯层密度ρc， 通过公式计算得到夹层板的 等效面密度ρ， 确定空气的密度ρ0及空气中的 声速c0； 将上述步骤测得的数据代入公式， 结合 夹层板的边界条件， 求解夹层板第m阶固有频率 ωm； 指定入射角θ、 方位角φ和入射声波的幅度 P， 根据传声 量的定义， 传声 量表示为声透射系数 τ倒数的分贝值， 即 本发 明提出蜂窝夹层板隔声量的解析形式， 使其在低 频和中高频均具有较高的预测精度， 为蜂窝夹层 板的结构优化设计和工程应用提供理论依据。 权利要求书4页 说明书10页 附图2页 CN 114091209 A 2022.02.25 CN 114091209 A 1.一种蜂窝夹层板隔声量的测算方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 1)测量待测夹层板的弯曲刚度 D11、 D12、 D22、 D66和芯层在x ‑z和y‑z平面内的剪切模 量Gxz、 Gyz； 2)测量待测夹层板的长度a、 宽度b、 面板厚度t和芯层厚度h； 3)通过公式Cxz＝Gxzh(1+t/h)2和Cyz＝Gyzh(1+t/h)2， 计算得到芯层的剪切刚度Cxz和Cyz； 4)确定待测夹层板的面板密度ρf和芯层密度ρc， 通过公式ρ ＝ρch+2ρft计算得到夹层板 的等效面密度ρ， 确定空气的密度ρ0及空气中的声速 c0； 5)将上述步骤测得的数据代入公式， 结合夹层板的边界条件， 求解夹层板第m阶固有频 率ωm； 6)指定入射角 θ、 方位角φ和入射声波的幅度P， 根据传声量的定义， 传声量表示为声透 射系数τ倒数的分贝值， 即 其中： Wm＝PmHm(ω)/ρ为广义位移， 其中 为模态频率响应函 数， ω＝2 π f为入射声波的圆频率， f为入射声波 频率， ωm为夹层板的第m阶固有频率， m1、 m2、 m3、 m4均为模态序数， ξm为板的第m阶模态损失因子； Pm为广义力， 其中 为夹层板第m阶模态形状 函数， 2.根据权利要求1所述的蜂窝夹层板隔声量的测算方法， 其特征在于， 步骤1)中， 使用 复合材料万能试验机测量待测夹层板， 得到夹层板弯曲刚度D11、 D12、 D22、 D66和芯层在x ‑z和 y‑z平面内的剪切模量Gxz、 Gyz。 3.根据权利要求1所述的蜂窝夹层板隔声量的测算方法， 其特征在于， 步骤4)中， 通过 材料手册查得待测夹层板的面板密度ρf和芯层密度ρc。 4.根据权利要求1所述的蜂窝夹层板隔声量的测算方法， 其特征在于， ， 步骤4)中， 通过 技术手册查得空气的密度ρ0及空气中的声速 c0。 5.根据权利要求1所述的蜂窝夹层板隔声量的测算方法， 其特征在于， 步骤6)中， 平面 简谐声波从z<0的半空间以入射角 θ和方位角φ斜入射到 夹层板上。 6.根据权利要求1所述的蜂窝夹层板隔声量的测算方法， 其特征在于， 步骤5)中， 对于权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114091209 A 2四边简支边界条件， 固有频率计算公式如下： 式中 km1＝m1π/a， km2＝m2π/b， 其中m1， m2为模态序数。 7.根据权利要求1所述的蜂窝夹层板隔声量的测算方法， 其特征在于， 步骤6)中所述公 式的推导过程如下： 假设入射声压具有以下 形式 其中P为入射声压的幅值， kx， ky， kz分别为x、 y、 z方 向上的波数分量， kx＝k0sinθcosφ， ky＝k0sinθ sinφ， kz＝k0cosθ， k0＝ωc0为空气中的波数， c0为空气中的声速， ω为入射声波 频率； 在入射声压作用下， z＝0处板面内的压力分布可表示 为 其中Pm为广义力， 其定义如下 其中 为夹层板第m阶模态形状函数； 四边简支的夹层板振动横向位移可表示 为 其中Wm＝PmHm(ω)/ρ 为广义位移， 其中 为模态频率响应 函数， ωm为夹层板的第m阶固有频率， ξm为板的第m阶模态损失因子； 板的横向振动在板的另一侧产生透射声压； 由于夹层板两侧媒质均为空气， 向板两侧 辐射的声压具有相同幅值且方向相反， 即有权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114091209 A 3