鱼皮肤灵感表面修饰板的声波辐射特征
1Dept of Ocean Engineering and Naval Architecture, IIT Kharagpur, Kharagpur, West Bengal, 721302, India.
Scientific reports
|October 9, 2024
概括
板上的鱼皮灵感的表面处理减少了在共振时的峰值振动声响应. 增加质量比将响应转移到较低的频率,影响不同操作范围的声音辐射.
科学领域:
- 振动声学是一种振动声学.
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
- 生物模拟学是一种生物模拟学.
背景情况:
- 薄板在各种工程应用中至关重要.
- 来自振动结构的声波辐射是一个重大问题.
- 生物仿真表面处理为提高性能提供了潜力.
研究的目的:
- 为了评估具有仿生鱼皮肤表面处理的薄板的声波辐射特性.
- 研究添加表面修改对振动声学行为的影响.
- 分析鱼皮肤牙排列和质量比对声辐射的影响.
主要方法:
- 一个半分析模型,结合了鱼皮层的迪拉克三角函数.
- 雷利-里茨配方用于分析带有表面修改的板块振动.
- 雷利积分用于推导声辐射特征.
- 连续结构模式和功率转移矩阵方法用于全面分析.
主要成果:
- 密集的仿生牙安排减少了峰值的振动声响应,特别是在共振时.
- 质量比 (牙质量与板块质量) 和响应减少之间存在直接关系.
- 增加的质量比将振动声响应转移到较低的频率.
- 鱼皮的修饰可以在共振时减弱声音辐射,但在间歇性操作频率时可以增强它.
结论:
- 仿生鱼皮肤表面处理提供可调节的振动声学特性.
- 表面变化密度和质量比是控制声音辐射的关键参数.
- 这些发现表明,通过生物灵感设计,在降噪和声学管理方面有潜在的应用.
