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第 38 卷 第 3 期 胡莹等： 复合材料机身结构声学特性及影响参数分析 343

变化不大。由此可见，增加长桁和隔框之后，复材机 性能，而在工程上，这一频段需要采用中频效果较好
身结构在吻合频率以下传声损失下降，需考虑如何 的隔热隔声层或者泡沫进行隔声处理。
利用隔热隔声层、阻尼、泡沫等噪声处理手段提高
50
该频段的隔声性能。 45 ܭెᗜᄕ(3.056mm)
᧛࡛ᗜᄕ(3.056mm)
40 ܭెᗜᄕ(3.056mm)+᫂ಯ+ᬦ಴
50 35 ᧛࡛ᗜᄕ(3.056mm)+᫂ಯ+ᬦ಴
45 ܭెᗜᄕ 30
40 ܭెᗜᄕ+᫂ಯ
ܭెᗜᄕ+᫂ಯ+ᬦ಴ ͜ܦ૯ܿ/dB 25
35
͜ܦ૯ܿ/dB 30 15
20
25
10
20
15 5
f r f c f c
10 0
5 f c 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000
f r f r 10000 12500 16000 20000
0
20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000 12500 16000 20000 ᮠဋ/Hz
ᮠဋ/Hz (a) ᧛࡛ˁܭెԒएᄱՏ
50
图 15 复材机身加筋前后传声损失对比 (厚度 3.056
45 ᧛࡛ᗜᄕ(1.6 mm)+᫂ಯ+ᬦ಴
mm) ᧛࡛ᗜᄕ(2 mm)+᫂ಯ+ᬦ಴
40 ܭెᗜᄕ(3.056 mm)+᫂ಯ+ᬦ಴
Fig. 15 The comparison of the transmission loss 35 ᧛࡛ᗜᄕ(3.056 mm)+᫂ಯ+ᬦ಴
͜ܦ૯ܿ/dB 25
between the ribbed and no-ribbed composite fuse- 30
lages 20
为进一步说明复材壁板的隔声性能，图 16 给 15
10
出了复材壁板和金属壁板的传声损失对比曲线。
5
f r f c
图 16(a) 中金属壁板厚度为 3.056 mm，与复材壁板 0
20 25 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800
厚度相同，长桁和隔框间距都与复材壁板一致。从 31.5 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 10000 12500 16000 20000
图中可以看出，加了长桁和隔框之后，金属机身结构 ᮠဋ/Hz
(b) ˀՏ᧛࡛ܞ౜Ԓए
的环频率和吻合效应频率都有所下降，吻合效应频
率以下的传声损失明显下降，吻合效应频率以上的 图 16 复材与金属机身传声损失对比
传声损失变化不大。这一现象与复材机身结构加筋 Fig. 16 The comparison of the transmission loss
between the composite and metal fuselage
相似。另外，在整个分析频段，金属机身结构的传声
损失明显好于复材机身结构，在环频率与吻合频率
5 结论
之间更为显著。
考虑到在实际设计时，采用金属机身一般厚度 综上所述，分析复材结构的隔声性能需考虑环
会小于复材机身，因此对不同厚度的金属机身进 频率和吻合效应频率的影响，通过对平板、曲板、加
行隔声性能分析。图 16(b) 给出了金属机身厚度分 筋板以及舱段结构的分析，得到如下结论：
别为 1.6 mm、2 mm、3.056 mm 与复材机身 (厚度 (1) 压差的影响：在环频率以上，巡航状态的复
3.056 mm)的传声损失对比曲线。从图中可以看出， 材壁板传声损失总体来说高于地面状态的传声损
减少金属机身的厚度，在环频率以下频段，两种材料 失；在环频率以下，巡航状态的复材壁板传声损失复
的传声损失差别不大，但在环频率与吻合效应频率 传声损失低于地面状态的传声损失。
之间，金属机身结构的传声损失明显大于复材机身 (2) 铺层角度的影响：铺层角度会影响机身结
结构，而在吻合效应频率以上频段，由于复材结构的 构的吻合效应频率和环频率，某些角度会使吻合效
吻合效应频率向低频移动，其传声损失好于金属机 应频率降低，环频率提高，导致环频率和吻合效应频
身结构。这一现象说明，采用复材机身结构，要注意 率附近的频段内隔声性能下降。
环频率和吻合效应频率之间如何提高复材的隔声 (3) 曲率半径的影响：曲率半径对舱段结构的