长安大学学报（自然科学版）
JOURNAL OF CHANG'AN UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION)
2005 Vol.25 No.3 P.94-99

裂纹悬臂方薄板的振动辐射声场

Sound field radiated by cantilever thin square plate with artificial through crack based on FEM

王晋国　 石焕文　 王明祥　

摘　要：为研究含穿透裂纹悬臂方板的振动辐射声场,根据有限元模态分析理论,提取了含人工斜向和十字形穿透裂纹的悬臂方薄板各单元的相关物理参数,同时将瑞利积分离散化,进而计算出裂纹悬臂方薄板辐射声场的空间分布,并通过实验测定了含裂纹悬臂方薄板辐射声场的功率谱.结果表明,斜向裂纹越长,二、四、六阶模态的频率降低越多,而一、三、五阶模态频率随斜向裂纹长度的增大表现为先增大再减小的规律;十字裂纹越长,各阶模态的频率降低越多.穿透裂纹的出现不仅使悬臂板的模态频率有明显的变化,而且声场在空间的分布特征也有显著的变化.
关键词：悬臂方板;辐射声场;有限元模态分析;人工穿透裂纹
分类号：O346.1;O348.8 　文献标识码：A
文章编号：1671-8879(2005)03-0094-06

基金项目：陕西省自然科学基金项目(2004A07);长安大学基金项目(04J01)
作者简介：王晋国(1964-),男,陕西周至人,长安大学副教授,西安交通大学博士研究生.
作者单位：王晋国（长安大学,理学院,陕西,西安,710064）　
　　　　　石焕文（长安大学,理学院,陕西,西安,710064）　
　　　　　王明祥（长安大学,理学院,陕西,西安,710064）　

参考文献：

[1]Hirano Y, Okazaka K.Vibration of cracked rectangular plates[J].Bulletin of the JSME, 1980,23:732- 740.
[2]Qian G, Gu S ,Jie J.A finite element modal of cracked plates and application to vibration problems[J].Computers and Structures, 1991,39:483-487.
[3]Lee H P, Lira S P.Vibration of cracked rectangular plates including transverse shear deformation and rotary inertia[J].Computers and Structures, 1993,49:715-718.
[4]Lee H P.Fundamental frequencies of annular plates with internal cracks[J].Computers and Structures,1992,43:1085-1089.
[5]Ramesh K, Chauhan D P S ,Mallik A K. Free vibration of annular plate with periodical radial cracks[J].J Sound and Vib,1997,206:266-274.
[6]石焕文,尚志远,杨富社.径向裂纹对周界固定薄圆板振动频率的影响[J].长安大学学报(自然科学版),2003,23(6):62-65.SHI Huan-wen, SHANG Zhi-yuan, YANG Fu-she.Influence of radial crack on vibrational frequencies of thin circular plate clamped on edge [J].Journal of Chang'an University (Natural Science Edition), 2003,23(6):62-65.

收稿日期：2004年4月6日

出版日期：2005年5月1日