夹层板结构强度高且具有抗振减噪等特点,被广泛应用于机械建筑等领域。通常夹层板结构的这种优异性能主要体现在结构的刚度和强度,通过对夹层板进行加筋可以更有效地改善其性能,然而工程设计中也无法得到加强筋的具体分布位置,现有的仿生设计方法也只能解决有限的实际问题。本文从双子叶植物叶脉成型的过程出发,获得了一种操作性简单且可以得到具体加筋位置的仿生布局设计法。本文研究了各种加筋布局夹层板的动力学性能,进一步分析了各板的隔声特性并做出对比分析。把植物叶片仿生学应用到了工程问题中,也为工程结构的降噪提供了灵感。本文主要研究工作如下:介绍了适用于夹层板结构加筋布局设计的仿生设计法的主要内容。建立了根据仿叶脉生长分析的优化模型,得出了夹层板加强筋布局的仿叶脉生长设计过程。根据单元灵敏度数来判断加强筋的生长和消亡,给出了仿生加筋生长法的主要参数。建立了蜂窝夹层板声振耦合数值模型,分析了加强筋对夹层板结构声振特性的影响。对仿生脉序加筋夹层板的力学性能进行了对比分析。利用仿生脉序生长法对三种典型工况下(边缘受集中载荷的单边固支板、中心受集中载荷的四角固支板和邻边固支板)的夹层板结构进行了加筋布局设计。对比仿生加筋夹层板与传统正交加筋夹层板、无筋夹层基板的相应力学性能,结果表明本文所得的仿生脉序加筋布局设计的蜂窝夹层板具有更为优秀的静力学和动力学性能。综合三种工况,仿生加筋夹层板相比于传统正交板的各低阶固有频率值均有不同程度的提高,基频提高了 7%-9.6%;动载荷作用时最大共振幅值降低了 27.8%-36.4%。研究了仿生脉序加筋夹层板的隔声性能。分析了典型的蜂窝夹层板的隔声频率特性曲线,利用耦合边界元-有限元方法建立夹层板隔声量计算模型,对相同加筋布局的蜂窝夹层板进行充液对比其隔声量的变化,对形状不同的蜂窝芯夹层板进行了隔声对比,并对三种夹层板结构进行了吸声系数的对比分析。同样对比三种典型工况下仿生加筋夹层板、传统正交加筋夹层板和无筋基板的隔声性能,结果表明仿生脉序加筋布局夹层板具有更为优秀的隔声性能。综合三种工况,仿生加筋夹层板在刚度控制区的隔声量提高了1.5-4.2dB;模态共振频率向高频移动,且隔声低谷变浅。在不同频段内,蜂窝芯形状的改变对隔声特性的影响略微不同。通过对正交加筋夹层板腔内充不同密度的液体并与无介质的夹层板进行对比得出:液体密度越大其在低频区域隔声效果越好,在100-2000Hz频域内,充有二氯甲烷的加筋夹层板比充有水的夹层板隔声量提高了 1.4dB,相比无介质的夹层板提高了 4.9dB。以单边固支板为例,对不同加筋布局的蜂窝夹层板结构进行了对比实验。利用锤击法测量了不同加筋夹层板的模态,通过混响室-消音室法得到了不同加筋夹层板的传声损失曲线。通过对比仿真结果和实验结果,验证了仿真结果的合理性,从而更加验证了采用本文方法得到的仿生加筋布局设计蜂窝夹层板能够有效改善结构的动力学特性及传声损失性能。