直升机舱室声学超材料壁板的低频隔声性能分析

在直升机飞行过程中,旋翼、尾桨等噪声源在舱室内产生强烈的低频噪声,严重影响直升机的驾乘舒适性,长时间的噪声暴露会危及驾驶安全。直升机舱室常用的夹层壁板结构可有效隔绝中、高频噪声,但其低频隔声性能一般较弱。为有效降低直升机舱室内低频噪声,将局域共振型声学超材料与舱室夹层壁板结合,建立直升机舱室声学超材料壁板模型,采用有限元法分析平面波入射激励下声学超材料壁板的低频隔声性能,并探索局域振子质量、层间结构对隔声性能的影响规律。结果表明:相比敷设阻尼材料、布置动力吸振器等传统舱内降噪方法,声学超材料壁板能有效隔离低频噪声,形成380 Hz~620 Hz的宽低频带隙。增加局域振子质量可有效拓宽带隙宽度并增强带隙内声透射损失,增加纵向加强筋数目可增强结构整体刚度,使振动衰减。声学超材料内饰的引入可为解决直升机舱室低频噪声问题提供技术路线。     

低温环境下复合材料飞机壁板结构隔声特性研究

环境温度变化影响复合材料壁板的隔声性能,关系到飞机舱内噪声水平,是一个亟待研究的问题。文章开展常温和低温状态下的隔声建模方法研究,然后搭建常温和低温环境下的复合材料壁板结构隔声性能测试系统,实测结果和数值计算结果基本一致。最后通过大量隔声试验,获得复合材料壁板低温环境下的隔声性能特点,进一步分析温度从-40℃~40℃变化时复合材料壁板在50～10 000 Hz 1/3倍频程的隔声规律。试验结果表明,在中心频率为50~500 Hz时,复合材料壁板在低温环境下的隔声性能总体好于常温下的隔声性能,且温度对壁板隔声量的影响较大。     

建筑隔声测量不确定度及其在分级评价中的应用

我国的建筑隔声分级评价体系和绿色建筑的隔声性能评价方法都未能体现建筑构件空气声隔声单值量的测量不确定度,从而造成测量与评价的困难。根据ISO 12999-1所规定的隔声单值量不确定度评定方法计算30个构件的隔声单值量不确定度,并结合GB/T 50121规定的分级评价体系进行分析。结果表明在普通频率范围内,对于三种不同频谱修正的全正相关不确定度皆随计权隔声量的增加而加大,而在扩展低频范围时,这种斜率的差异会更明显,这是因为建筑构件在低频范围较弱的隔声性能会极大影响其不确定度;若构件在低频范围和高频范围分别受阻尼控制作用和吻合作用而产生"低谷",则低谷越大,其隔声单值量不确定度越大;采用隔声单值量的测量不确定度后,方能较好地利用隔声单值量进行建筑隔声分级评价以及绿色建筑隔声性能评价。     

气垫隔声结构水中隔声性能分析

提出气垫隔声结构形式,与以橡胶阻尼材料为基体的隔声去耦瓦相比,气垫隔声结构具有孔隙率大的特点,能更好的隔声去耦。用解析方法分析无限、有限气垫隔声结构在水中的隔声性能,研究板厚与中间层特性声阻抗对隔声量的影响并分析无限结构与有限结构的差别。结果表明：在水中的隔声曲线中没有在空气中因“质量―弹簧―质量”共振造成的隔声低谷现象,且在低频时有限结构的隔声性能较好。行波管声学试验测试了气垫双层板结构的低频隔声性能,证实气垫隔声结构在水中的隔声效果和其在水中声学性能的正确性。     

用于储粮害虫声检测的隔声室的设计

1引言 储粮害虫声检测由于其轻便、简单、快速、价廉、灵敏度高等特点,20年来一直是昆虫声学领域研究的热点.国外在这方面已作了很多的研究工作[1,2].由于储粮害虫微弱的活动声与相对较强的环境噪声覆盖的矛盾,有效地提取害虫活动声成为了储粮害虫声检测研究的关键.除不断提高和改善检测设备的灵敏度和信号处理方法外,降低环境噪声以增加储粮害虫活动声的检测能力已经变成研究者的共识[3].在现代建筑声学中,双层墙的隔声已经被广泛的研究和采用.但目前隔声室的容积至少都在50m3以上,且低频隔声效果较差.本文基于双层墙隔声和多孔吸收原理,根据储粮害虫声的特征设计一种隔声室,其优点是体积小、经济、隔声效果好.     

声压法与声强法的隔声测量不确定度的对比研究

利用计算隔声单值量及其测量不确定度的方法,根据ISO 12999-1以及GB/T 31004.1—2014给出的标准偏差,分别计算声压法和声强法在普通频率范围(100~5 000 Hz)以及低频扩展范围(50~5 000 Hz)的测量不确定度。结果表明声强法在普通频率范围的不确定度小于声压法,在低频扩展范围时会更显著小于声压法,这体现了声强法有更好的低频段测量鲁棒性,与前人的实验对比研究结果一致。最后对比了两个隔声构件的不确定度,结果显示构件的低频隔声性能较差会产生较大的不确定度。     

多孔纤维材料对飞机壁板结构隔声性能的影响分析

多孔纤维材料被大面积铺设于飞机舱段壁板,是飞机舱体结构保温和降噪的常用材料。为了快速预计飞机壁板铺设多孔纤维材料后的隔声特性,以理想声阻抗管条件下的均匀板隔声测试结果为依据,基于Johnson-Champoux-Allard多孔材料等效流体模型,建立包含多孔纤维材料层的均匀板结构的三维有限元计算模型,用以探究所铺设多孔纤维材料层的厚度、与板结构的安装距离以及压缩量等参数对均匀板隔声量的影响机理。进而在混响室-全消声室条件下,采用声强法测试有限尺寸的飞机壁板模型的隔声量,验证了基于声阻抗管获得的多孔纤维材料参数对背板隔声量的影响可以用于快速预估飞机壁板铺设多孔纤维材料后的隔声特性,并阐述声阻抗管小样结果与飞机壁板大样结果之间的关系。     

固态多层介质隔声性能研究

一、前言在国民经济和国防建设中，环保意识正在逐渐加强，在噪声控制方面，隔声已越来越多地得到应用，如城市高层建筑的隔声结构、空间运载器的隔声舱壁、工业设备的防声外壳、具有隔声阻尼的隔声罩、通风吸声的隔声室等等。影响隔声性能的因素主要有三个：（１）声场条件，包括声波的频率、入射方向等因素。对于给定的均质固体构件隔板，一般低频时的隔声量低，高频时的隔声量较高。但是若频率足够高使得隔板的厚度正好等于在板中传布的声波的波长的一半或其整数倍时，则此时的隔声量为０，即声波可全部通过。（２）材料性质，包括隔声材…     

隔声材料排布顺序对复合板材隔声特性的影响

对高速列车平顶组合结构进行隔声测试,调换其中2块隔声垫的前后位置后,平顶组合结构隔声特性发生显著改变。针对这一问题,基于统计能量法探究双层隔声复合板材中材料排布顺序对于整体结构隔声特性的影响规律,分析该现象产生的原因;接着,进一步利用基于统计能量法的隔声预测模型对三层隔声复合板材中材料排布顺序对整体隔声特性的影响进行延伸探究。结果表明:对于双层复合结构,当两种隔声材料的种类一定时,将隔声量较大的材料置于近声源端,将隔声量较小的置于远声源端,对整体结构隔声量的提升最显著,主要提升低频隔声量;对于三层复合结构,情况较为复杂,其中,将隔声量最大的材料置于近声源端,将隔声量次大的材料置于远声源端,将隔声量最小的材料置于中间时,对整体结构隔声量的提升最显著,且同时提升低频和中频隔声量。研究内容对于工程中复合材料隔声性能的进一步改善有借鉴意义。     

装配式轻质隔墙的隔声性能研究

近些年,装配式轻质隔墙由于在现场施工和造价等方面的优势被逐步推广,其隔声性能的研究也日益受到重视。由于隔声性能受多种因素影响,文章通过一系列实验,研究和分析了不同材料和构造对装配式轻质隔墙隔声性能的影响。结果表明,装配式轻质隔墙的隔声性能受墙体板材自身的声学性能影响较大,其共振频率主要出现在125~250 Hz;通过增加墙板层数,在墙体两侧加挂或外粘玻镁板,能有效提高墙体在中低频的隔声性能;在龙骨和墙板之间填充岩棉,能显著提升墙体在全频段的隔声性能,同时能有效改善低频共振对其隔声性能的影响。     

镁合金蜂窝板隔声性能分析

采用AZ31镁合金板材、AZ31镁合金蜂窝芯、铝合金蜂窝芯制备了镁合金蜂窝板和镁-铝蜂窝板,并测定具有不同结构参数的蜂窝板的隔声性能。预期高隔声镁合金蜂窝板应用于交通运输装备上,将可提高地板或壁板的减振降噪能力,极大改善乘坐的舒适性,提高能源效率。     

约束层阻尼对飞机壁板隔声特性的影响

约束层阻尼是飞机舱壁结构减振降噪的常用材料。为快速预计敷贴约束层阻尼的飞机壁板的隔声特性,以声阻抗管条件下均匀板传声损失测试结果和有限元模型计算结果为依据,分析约束层阻尼的质量、阻尼损耗因子及约束层厚度对板传声损失的影响效果,进而在混响室-全消声室条件下测试有限尺寸飞机壁板模型敷贴约束层阻尼板的隔声量。验证了基于阻抗管中获得约束层阻尼参数与整体传声损失的关系可用于预计飞机壁板敷贴约束层阻尼后的隔声特性。     

两边支撑声学超材料板的低频宽带隔声性能研究

以电力变压器低频隔声为应用背景,提出了一种结构简单轻质的局域共振声学超材料板,它由在两边支撑框架上紧密粘贴高分子聚合物薄板制成,相比四边支撑超材料板,其具有更加优越的低频隔声能力。在声波垂直入射条件下,采用有限元仿真对其隔声特性进行研究,结果表明在248 Hz处出现了一个明显的隔声峰,隔声量达到了31 dB。为拓宽低频隔声频带,在超材料板上布置质量块,仿真结果表明在152~560 Hz范围内出现了三个密集的隔声峰,最高隔声量达26 dB,从而一定程度上实现宽频隔声效果;同时在120 Hz处出现了一个隔声量为18 dB的隔声峰。最后搭建了基于小型箱体的隔声实验平台,可以发现实验测试结果与仿真结果具有较好的一致性,从而验证了轻质声学超材料板良好的低频宽带隔声性能,说明了两边支撑声学超材料板具有广阔的工程化应用前景。     

房间隔声的声辐射度模拟计算

为计算房间之间的空气声隔声,提出一种基于声辐射度的隔声计算模型。通过房间之间的声辐射度传递,模拟房间隔声中的声传播,建立房间的声辐射度系统方程。通过辐射度方程的数值求解实现隔声房间的声场模拟,由此计算获得房间之间的隔声量。通过房间隔声的实测对比验证该隔声计算模型的正确性。对于不同条件的房间隔声模拟表明,当房间中声场扩散度较高时该隔声模型与统计声学模型的结果符合良好;当房间中的声场偏离扩散场时,该模型仍可准确计算房间隔声量,因而具有广泛的适用性。     

钻柱信道内隔声体结构建模与仿真分析

在随钻声传输技术中自钻柱底部上行的井下噪声及回波干扰严重降低声信号接收性能。基于低频纵波在声阻抗突变处及周期性管结构信道内的传输特性,设计具有周期性凹槽的隔声体结构。结合信道内噪声特征及隔声阻带中心频率,比较分析单结构隔声体短节与组合结构隔声体频响特性及隔声量,并将隔声体引入钻柱信道,用钻柱内一维低频纵波传输有限差分算法,时、频域仿真分析隔声体在信道内的隔声性能。结果表明,组合隔声结构可实现较宽的隔声频带,使噪声水平降低20~40 dB,从而改善信噪比、提高传输速率,为钻柱声遥测系统优化设计提供方法基础。     

国产阻尼材料在飞机壁板上应用的试验研究

为了探索降低飞机座舱低频噪声的途径,促进国产阻尼材料的研制,我们在飞机壁板结构上,应用阻尼材料进行了隔声试验。     

聚氨酯弹性体隔声性能的研究

研究了损耗因子、厚度和填料对聚氨酯弹性体隔声性能的影响．结果表明：在相同频率下材料的损耗因子大，隔声性能好；由于在低频下材料的特性阻抗与水的特性阻抗失配严重，其隔声量较高频时大．材料的隔声量随着厚度的增加而增加，但在低频下，当厚度增加到40mm以后，隔声量随厚度的增加而变化得很缓慢，且不符合厚度每增加一倍，隔声量增加6dB这一规律．片状填料的加入提高了材料的隔声性能，该填料在5％～25％之间时，其含量对隔声性能影响较小。     

隔声测试室的设计与应用

介绍了高隔声测试室的声学结构设计及在吸声领域的应用,以供噪声控制和建筑声学专业人员参考.     

建筑隔声实验室通风与消声改造

为测量国家大剧院座椅下送风风口气流噪声声功率级,对已有的标准建筑隔声实验室的接收室进行改造,引入通风系统,同时进行消声处理.文章重点介绍在机械通风和不影响建筑隔声实验室原有的实验功能与结构的前提下如何对建筑隔声实验室进行改造以获得背景噪声低于15dB（A）的混响场实验环境.改造完成后,在风量为500m^3/h和900m^3/h下接收室的背景噪声分别为12.5dB（A）与12.8dB（A）,优于预期设计值.完成改造后已在接收室内顺利完成国家大剧院座椅下送风风口气流噪声声功率级测量,取得满意的结果.     

民用客机后储藏室壁板结构隔声计算研究

民用飞机客舱噪声对乘客乘坐舒适性有较大影响。测试发现飞机客舱后部区域噪声频谱中出现了94 Hz和274 Hz的峰值噪声,为了确定噪声峰值的来源,首先对机体结构形式进行分析,对可能产生噪声的结构进行振动加速度测试。通过振动测试分析表明,发动机低压转子和高压转子振动传递至加强框结构引发了振动噪声。同时,针对噪声传递路径中的后储藏室壁板隔声特性进行建模和计算研究。声学有限元计算结果分析表明,后储藏室壁板对94Hz和274 Hz频率噪声的隔声能力弱,是客舱后部区域出现噪声峰值的重要原因。