微穿孔板吸声体吸声性能的研究

穿孔板吸声体的吸声性能主要取决于自身的结构参数,合理的参数组合会取得较高的吸声系数。通过MATLAB数值仿真对其吸声特性进行研究,得到不同参数对吸声性能的影响规律。取典型参数值制作符合国际标准阻抗管尺寸的微穿孔板,其声音频率覆盖范围为100~5 000Hz,并对其进行吸声系数的测试。实验证明理论值与实验值吻合。     

水深与腔型对隔声去耦瓦吸声系数的影响

针对水下非均匀阻尼板与多层介质组成的吸声结构进行了研究.基于非均匀波导理论,导出了含空腔隔声去耦瓦的传递矩阵及多层结构表面吸声系数.采用Ansys软件计算了去耦瓦空腔结构在不同静水压力作用下的变形情况,最终得到了含空腔结构隔声去耦瓦的吸声系数随静水压力及腔体形状的变化特性.结果表明,隔声去耦瓦的吸声性能与空腔大小密切相关,是影响其声学特性的主要因素之一;随着水深的增加,隔声去耦瓦的低频吸声性能降低,在实际应用中,不可忽略静水压力对瓦体的影响.     

含椭圆柱型空腔的声学覆盖层的吸声特性研究

为进一步探索空腔谐振的吸声机理,研究了以钢板和空气为背衬的含椭圆柱型空腔的声学覆盖层的吸声特性.运用有限单元法对单空腔结构的覆盖层和混合型空腔的覆盖层的吸声性能进行了计算.结果表明,在相同穿孔率的情况下,含椭圆柱型空腔的覆盖层相对含圆柱型空腔的覆盖层具有更低的谐振频率,且扁率越大,谐振频率越低.含椭圆柱型空腔的覆盖层更具有一般性和优化空间,这符合覆盖层消声频率向宽频方向发展的要求.     

仿生多孔材料吸声性能

以典型的多孔吸声材料——聚氨酯为基材,基于鸮皮肤和覆羽的多层次组织结构与形态特征设计出梯形棱纹表面、背衬空腔的单元仿生模型及梯形棱纹表面且背衬空腔的二元仿生耦合模型。参考阻抗管中吸声系数的传递函数测量法标准GBT_18696.2-2002,采用有限元法分析了不同结构聚氨酯多孔材料的吸声性能。结果表明:所有仿生模型均具有良好的吸声性能,其中,梯形棱纹表面能有效提高多孔材料中的高频吸声性能,背衬空腔能有效提高多孔材料的低频吸声性能,仿生耦合模型能够有效提高多孔材料整个频段内的吸声性能。     

空气背衬条件下水中夹芯复合空腔结构吸声特性影响因素分析

夹芯复合结构是集承载和声隐身于一体的新型吸声结构形式,空腔谐振能够显著改善其低频段吸声性能。针对空气背衬条件下水中夹芯复合空腔结构,采用有限元计算方法,对比分析了芯材材料参数、空腔几何参数、水层厚度等对谐振峰值、峰值频率、吸声带宽的影响规律,为样机声学设计和模型试验提供了输入。结果表明:芯材模量越小,泊松比越大,密度越大,空腔间距越小,直径或体积越大,距迎声面越远,谐振吸声峰值频率向低频移动,带宽越窄。     

羊毛纤维对薄微穿孔板吸声性能的影响

选择厚度为2 mm的薄微穿孔板,研究羊毛纤维穿入率、穿入量和穿孔率对微孔板吸声性能的影响。在100~1 600 Hz范围内,随着羊毛纤维穿入率和穿入量的增加,共振吸声频率均向低频移动,吸声频带都得到拓宽。当羊毛纤维穿入率从0%增加到100%时,共振吸收峰向低频移动了340Hz,频带拓宽346 Hz以上。当穿入量从0根增至160根时,共振吸声频率向低频移动340 Hz;当穿入量约为106根时,频带拓宽360 Hz以上,共振吸声系数为0.92。而当穿孔率为1%时,穿入羊毛纤维使最大吸声系数降低,吸声频带变窄;但随着穿孔率的增加,穿入羊毛纤维可以显著拓宽微穿孔板的吸声频带,共振吸声系数也随之增大。当穿孔率为6%时,穿入羊毛纤维前后,最大吸声系数从0.68增至0.97,共振吸声频率从1 158 Hz降至986 Hz,频带拓宽了674 Hz以上。穿孔率越大,羊毛纤维改善微穿孔板吸声性能的优势越显著。     

吸声材料的物理参数对消声瓦吸声性能的影响

用数值模拟消声瓦吸声系数的频响曲线,研究材料物理参数和空腔结构对消声瓦吸声性能的影响.应用声波在分层媒质中传播理论模型和计算含空腔材料的等效物理参量方法,数值模拟物理参数(密度、复弹性模量)值不同的几种橡胶和掺入不同种类、不同孔隙率的微粒子的复合材料作为基材的均匀的和含空腔的消声瓦吸声系数的频响曲线.模拟结果表明材料的物理参数和空腔结构对消声瓦的吸声性能不但有显著影响,而且存在使消声瓦具有高吸声性能的材料物理参数最佳值,为了要获得较好吸声效果需要对材料物理参数进行优化.通过对吸声机理的分析给出了为提高消声瓦吸声性能进行参数优化的途径,并计划将用参数反演方法优化材料的物理参数.     

空腔尖劈吸声性能计算及其优化设计

研究含空腔尖劈吸声结构的吸声性能对声呐平台区减振降噪具有重要的工程应用价值,通过实验分别测试了尖劈不同温度下低频材料动力学参数及尖劈吸声系数.基于时温等效原理,由不同温度下测得的低频材料动力学参数值预测了某一温度下高频范围内的值.以变截面波导理论建立的吸声系数方程为依据,自编MATLAB计算程序,由预测得到的材料参数计算了尖劈的吸声系数,并与实验结果作了对比,表明计算值与测试值吻合较好.结合自编程序和MATLAB优化工具箱对尖劈吸声性能进行优化设计,分别对材料动力学参数和空腔结构进行优化,得到了材料动力学参数优化频响曲线和决定空腔变化趋势的参数的优化值.优化结果表明,尖劈吸声性能有了明显的提高.     

多孔陶瓷材料的吸声性能试验分析

多孔陶瓷材料是利用筛选过的工业废料陶瓷颗粒,压制或烧结后形成的新型吸声材料,与传统共振、多孔吸声材料相比,具有吸声性能好、耐腐蚀、耐高温、耐高压等特点,可广泛应用于航空发动机试车台及航天发射领域.结合某国防特种工程高温、高速吸声降噪的需要,研制了多孔陶瓷材料声砖,并对混响室声学性能进行测试,通过仿真对比,分析了多孔陶瓷吸声材料与微穿孔板材料间的吸声性能,为陶瓷吸声材料的实际应用提供了借鉴.     

大麻织物空心微珠涂层吸声性能研究

为提高大庥织物的吸声性能,使用空心微殊对大麻织物进行涂层整理,研究了空心微殊添加量、涂层厚度和后背空腔距离与涂层织物吸声系数之间的关系.结果表明,随着空心微珠添加量的增加,大麻涂层织物吸声系数先增大后减小,当添加量质量分数为7%时,吸声性能最好,平均吸声系数可以达到0.82.随着涂层厚度的增加,吸声系数总体呈逐渐减小的趋势.增加后背空腔距离,可以改善涂层织物在低频段的吸声系教,而中频段会有所减小,高频段变化不大.     

Research on Sound Absorption Method of Perforated Tube with Shunt Hedge

分流对冲穿孔管吸声方法研究

张仁琪¹,朱从云¹,丁国芳¹,黄其柏²

（1.中原工学院 机电学院,郑州 450007;

2.华中科技大学 机械科学与工程学院,武汉 430074）

摘要：

消声器中排气气流速度是影响其整体性能的关键参数,随着发动机排气气流速度的逐渐增加,消声器内的再生噪声逐渐增加,导致消声器的吸声性能变差。为解决此问题,提出将排气气流进行分流与对冲来提高吸声性能的吸声方法。首先,通过使用锥形分流单元将气流进行分流,分流后的气流在穿孔管内腔发生对冲,从而降低气流流速提高吸声性能。通过对整体结构的消声子单元划分、传递矩阵的计算、传递损失自变量与因变量函数关系分析得到传递损失的影响因素与变化特性,并进行实验验证。实验结果表明：提出的分流对冲穿孔管吸声方法可在高速排气气流的情况下,始终维持稳定的传递损失,以入口气流流速从15m/s增加到45m/s为例,传递损失从26.5dB降低到24.5dB,降幅为0.075%,证明了提出的吸声方法具有良好且稳定的吸声效果。

关键词：再生噪声;分流与对冲;穿孔管;传递损失

     

含空气层CPE/CZ结构材料低频吸声性能研究

利用SW260系列的阻抗管测试了由氯化聚乙烯（CPE）作为聚合物基体和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺（CZ）有机小分子作为第二组分的杂化材料的吸声性能,通过空气层的介入形成结构材料,发现其在低频段具有良好的吸声性能.研究了空气层厚度的变化对吸声峰值大小及对应频率值的影响,测试了CPE/CZ系列杂化材料和空气层构成的结构材料的声学性能,并分析了损耗因子及损耗因子双峰对材料声学性能的影响.结果表明,含空气层的CPE/CZ结构材料在低频段具有优良的吸声性能。     

连续铜纤维多孔材料吸声性能的研究

选择长金属铜纤维制备多孔吸声材料,研究了孔隙率、厚度、纤维直径和后空气层等因素对吸声性能的影响。研究表明,当孔隙率从35%增加到50%时,吸声系数大于0.5的起始频率从2 248 Hz移到3 256 Hz,共振峰吸声系数可达到1。随着材料厚度的增加,第一共振频率向低频明显移动,且吸声曲线呈现多峰性,吸声系数大于0.5的吸声频率从2 224 Hz(厚度13 mm)移至428 Hz(52 mm)。纤维直径较细时,可有效地拓宽吸声频带,提高了整体吸声性能;增加后空腔的深度可显著提高材料的中低频吸声性能,但频带变窄;中高频段出现多峰吸收,且吸声性能降低。研究结果为该新型吸声材料结构设计提供了依据。     

新型稻壳砂浆轻质节能复合墙板

为了有效降低建筑能耗,提供适用于建筑领域的节能型墙体材料和密闭性好的围护结构,研制了可作为墙体材料的轻质稻壳砂浆,通过试验研究了该轻质稻壳砂浆的强度、密度、导热性能和抗冻性等物理力学性能．将轻质稻壳砂浆与钢筋和岩棉板复合成稻壳砂浆轻质节能复合墙板,研究了稻壳砂浆轻质节能复合外墙板的隔声和保温等物理性能,以及耐火极限和力学性能,试验结果表明,稻壳砂浆轻质节能复合墙板具有良好的耐火、隔声和保温性能,能够满足相关规范和标准对建筑材料物理力学性能的要求．给出稻壳砂浆复合墙板的设计方法和构造措施,对此类型复合墙板经济效益进行了分析．     

梯度聚氨酯吸声性能的优化

梯度聚氨酯能够吸收宽带声波，通过大量反复试验测量来优化设计梯度聚氨酯各层材料厚度既费时又费力。因此主要从理论上优化梯度聚氨酯各层材料厚度，使其具有最佳吸声性能。制备了梯度聚氨酯，并在声管中测试其水声吸声系数。用传递矩阵法计算其吸声系数，结果表明计算结果与试验结果一致，由此证明应用传递矩阵法计算梯度聚氨酯吸声系数是合理的。然后根据此数学模型，应用Matlab编辑遗传算法程序优化梯度聚氨酯各层材料厚度。     

Development of a High Sound Absorption Material CEMCOM

Based on sound absorption mechanism of material ,the special sound absorption material CEMCOM fro road sound insulation is introduced,This high sound absorption material is mainly conposed of expanded perlite ,Using multiple sound absorption structure can improve sound absorption property of material,According to the preparation principle and durability design of material,a new kind of material with low cost and high durability is developed.     

有源吸声层理论研究

提出一种可用于吸收低频斜入射声波的有源吸声结构。文中描述了吸声层的组成形式,然后建立理论模型,按近场方法推导了有源控制前后反射声功率的计算公式,而后按声反射功率最小化准则求得最优次级力源复强度。最后通过计算机仿真证明了该吸声层吸收低频声波的有效性,并研究了吸声效果与次级力源位置的关系。     

水流引起突出流线型柱腔共振的实验研究

在我国梅山水库试验水洞中,进行了流线型柱形腔的流激振荡实验研究.记录了不同流速情况下,腔中和腔土方的水听器输出噪声信号,同时记录了水洞试验段不同部位和腔壁上的加速度计输出振动信号.经过分析,发现突出试验段壁上的流线型腔与突出的矩形腔在气流中被激振荡相似,存在着其频率与流速无关的腔中液体声共振谱峰;同时,还发现其频率值与流速值成正比变化的流体动力共振谱峰.文章给出长140mm、宽28mm的流线型柱腔在腔深60mm和40mm两种情况下,其水流速度3～15m/s时,均方压力谱密度特征;给出前三阶液腔共振谱峰和前四阶流体动力共振谱峰的频率和谱级随流速变化的关系.     

吉林滑冰馆建筑声学设计

本文介绍吉林滑冰馆音质设计、穿孔玻璃钢板声学测试和玻璃钢吸声体的应用.并对使用效果进行声学测试.为穿孔玻璃钢板使用开创一例.