多层吸声材料吸声系数的理论计算

目前由穿孔板和空腔以及多孔吸声材料组成的多层吸声材料的吸声系数还没有理论方法求解,本文提出了一种多层吸声材料吸声系数的理论解法。首先,对于由穿孔板和空腔或穿孔板和吸声材料组成的多层吸声材料,用等效声电类比图求出声阻抗,从而求得吸声系数;然后,对由穿孔板和空腔以及吸声材料组成的多层吸声材料,利用递推方法求得声阻抗,从而求得吸声系数。最后,对由不同层材料组成的多层吸声材料的吸声系数进行了理论计算,并与实验结果进行了对比,结果表明：用该方法理论计算多层吸声材料的吸声系数是可行的。     

局域共振型空腔覆盖层的低频吸声机理及调控规律研究

声学覆盖层的低频吸声特性对潜艇声隐身性能具有重要影响。综合考虑空腔型覆盖层结构和局域共振型薄膜材料的低频吸声性能，建立局域共振型空腔覆盖层的有限元模型，研究复合结构在10 Hz～2 000 Hz频段内的吸声特性，并采用局域共振理论和模态分析揭示复合结构的吸声机理，进一步得到复合结构低频吸声性能的调控规律。研究结果表明：(1)在10 Hz～2 000 Hz频率范围内，相比空腔型覆盖层，复合结构的平均吸声系数提高到0.497；(2)复合结构的低频吸声机理为：通过下半部分空腔变形实现纵波向横波的转化，通过局域共振结构的反共振消耗声能，二者共同作用，提高吸声系数；(3)耦合产生的吸声峰峰值主要随覆盖层损耗因子的增大而增大，峰值频率主要随薄膜面积的增大而向高频移动。研究结果可为声学覆盖层的低频吸声特性设计提供理论指导。     

具有气流的穿孔板主动吸声方法

吸声材料吸声、穿孔板吸声、阻抗复合吸声等被动吸声方法无法根据噪声频率的改变而对其吸声系数进行相应调整。为解决此问题,提出通过向消声器内部引入定量气流来调节吸声系数的主动吸声方法。首先通过一个驱动装置对穿孔板背后空腔的容积进行调整,使穿孔板先达到共振状态,然后在穿孔板背后的空腔内引入定量的气流,使引入的气流与排气气流在穿孔板背后的空腔内形成复合流场,在复合流场中,声波与气流的相互作用会产生非定常的脱落涡环现象,引起能量的转换和改变消声器内壁的阻抗性质,从而改变消声器的吸声系数。实验结果表明：提出的方法可在噪声频率不断改变的情况下有效地对吸声系数进行相应调整,使吸声系数始终维持在最大值。     

宽频带复合吸声结构在汽轮发电机组噪声控制中的应用

对汽轮发电机组进行了噪声测试和频谱分析，确定噪声带宽集中在80—2500Hz；基于声学理论，研究了穿孔板的共振频率和最大吸声系数之间的关系，分析了这些结构参数对吸声性能的影响，从中优选的穿孔板与实验值相比较；为进一步加宽吸声频带，将穿孔板和吸声材料组合，建立了复合吸声结构和优化参数的数学模型，并根据机组的噪声特性确定了空腔厚度和吸声材料的容重，从而为汽轮机组等高噪声电力设备的降噪提供了理论和实际的依据。     

多孔性水泥-聚苯颗粒材料的吸声性能研究

水泥-聚苯颗粒材料被广泛用作外墙外保温材料,通过特殊制备工艺可形成多孔性结构,从而同时具备吸声功能,改善建筑环境.以水泥为胶凝材料,以聚苯颗粒为骨料,以聚丙烯纤维和可再分散乳胶粉为增韧材料,采用半干料压缩工艺成型制备吸声材料,分析了水泥用量和蒸汽养护对材料吸声性能的影响.结果表明:水泥掺量越高,在高频段的吸声系数越低,但水泥掺量过低对低频声的吸收不利;蒸汽养护使材料表面形成了空腔共振吸声结构,对提高一定频率下的吸声性有利,根据理论计算了空腔共振吸声结构提高吸声性的频率范围,结果与实测结果一致,分析认为通过调整聚苯颗粒粒径可实现在相对较宽频率范围的高效吸声;纤维提高了抗折强度,可在保障强度的前提下降低水泥用量以提高吸声性.     

泡沫铝复合板低频吸声性能实验分析与研究

摘 要：泡沫铝是一种新型的吸声材料,在中高频具有良好的吸声效果,本文研究采用泡沫铝复合板来提高其低频吸声性能。研究表明,泡沫铝复合结构具有较好的低频吸声性能,在500Hz～1KHz吸声系数提高较大。通过在材料一侧添加可以背衬进一步提高其吸声系数,在空腔厚度为30mm时复合板的吸声系数最好,在频率400Hz附近出现吸声峰值0.82。     

镶嵌薄膜结构的低频吸声特性分析与实验研究

为了对低声压级、低频带声波达到理想的吸收效果,提出了一种金属片镶嵌薄膜的复合吸声结构。分析了复合结构局域共振机理:通过薄膜材料的弹性波与每个结构单元的共振特性相互作用,可以产生局域共振带隙,从而使薄膜中的行波不能进行传播。利用传递矩阵法计算了镶嵌结构与薄膜空腔结构结合后的声阻抗,得到理论的吸声系数。通过试验得到复合结构中结构单元和薄膜的阻尼系数与弹性系数,对复合结构进行吸声系数测试,与理论计算值进行对比,理论计算结果与试验吸声系数吻合较好。采用薄膜两侧镶嵌结构单元与一侧的进行试验比较,得到两侧镶嵌结构的吸收峰值附近频带较宽,一些吸声系数达到0.95,实现了低频噪声的高效吸收。     

内结构对连续金属纤维多孔材料吸声性能的影响

研究具有空腔结构的金属纤维吸声材料的吸声性能与空腔内填充介质、空腔厚度以及位置之间的关系。实验结果表明,当空腔内填充介质是空气时,材料的平均吸声系数为0.62,高于无空腔结构的0.58;当空腔内填充致密的硫酸盐时,材料的平均吸声系数为0.52,吸声性能下降。当空腔的厚度分别为3.5 mm和6 mm时,平均吸声系数分别是0.53和0.56,吸声频带拓宽。当空腔结构相同时,空腔距离吸声表面越近,材料吸声性能越好。当内空腔为离散小空腔时,可有效提高平均吸声系数,拓宽吸声频带。     

电解多孔铁镍薄板结构的吸声性能

对具有不同参数的单层电解多孔铁镍薄板结构及双层复合结构的吸声特性进行了试验和分析,将电解多孔铁镍薄板理想化为超细微孔结构,采用平均孔距和平均孔径利用微穿孔理论计算了电解多孔铁镍薄板结构的吸声性能,并与实测值进行了比较,结果表明,单层空腔电解多孔铁镍薄板结构具有很强的共振吸声特性和良好的吸声性能,吸声系数大于0.6的频带超过2个倍频程,双层复合结构可明显拓宽吸声频带,进一步提高吸声性能.对于单层电解多孔铁镍薄板结构,采用平均孔径和平均孔距根据微穿孔理论获得的吸声系数计算值与实测值吻合得良好;对于双层复合结构,吸声系数计算值与实测值的频率特性相近,最大值接近,但存在一定的频率偏移.     

Acoustic absorption of porous electrolytic iron–nickel panel with cavity

对具有不同参数的单层电解多孔铁镍薄板结构及双层复合结构的吸声特性进行了试验和分析. 将电解多孔铁镍薄板理想化为超细微孔结构, 采用平均孔距和平均孔径利用微穿孔理论计算了电解多孔铁镍薄板结构的吸声性能, 并与实测值进行了比较. 结果表明, 单层空腔电解多孔铁镍薄板结构具有很强的共振吸声特性和良好的吸声性能, 吸声系数大于0.6的频带超过2个倍频程. 双层复合结构可明显拓宽吸声频带, 进一步提高吸声性能. 对于单层电解多孔铁镍薄板结构, 采用平均孔径和平均孔距根据微穿孔理论获得的吸声系数计算值与实测值吻合得良好; 对于双层复合结构, 吸声系数计算值与实测值的频率特性相近, 最大值接近, 但存在一定的频率偏移.     

微穿孔板传递矩阵计算方法的改进及实验

传统的声电类比法对双层微穿孔板吸声结构进行计算时,忽略了空腔声质量的影响,对于空腔距离比较短,频率比较低时是适用的,但是当空腔距离比较大或频率比较高时,则存在误差。用传递矩阵法对微穿孔板吸声结构进行分析：解决了空腔声阻抗的近似计算带来的误差;对于微孔部分传递矩阵中的声阻抗计算仍然采用马大猷教授的理论,不需要引入修正参数δx。通过上述工作,进行了微穿孔板吸声结构的吸声系数的计算和相应的实验验证,理论计算结果与实验数据吻合良好。     

绿色建筑双叶结构轻质墙体隔声性能的试验研究

营造健康舒适的室内环境,对室内声舒适性有明确的要求。空气传声途径的隔声是反映建筑物声学质量最重要的物理量,控制建筑室内噪声水平已经成为室内环境设计的重要工作。本文研究了轻质墙体的隔声性能,重点分析了墙体中龙骨的类型、龙骨间距、空腔填充材料类型、填充材料厚度、面板层数和质量等对轻质结构墙体隔声性能的影响。测试结果表明,扩大独立面板尺寸,增大龙骨间距,墙体空腔填充岩棉或玻璃棉,增大面板层数或提高面板质量,避免结构性连接,对于优化改善双叶结构轻质墙体的隔声性能有积极效果。     

铝纤维板共振结构声学特性的理论初析

铝纤维板与背后空腔组成的吸声结构具有明显的共振吸声特性。铝纤维板的声学参量,即相对声阻抗率ζ和等效厚度l与等效参孔率σ的比值,可由驻波管法测量的吸声系数频响曲线反演求得。南于铝纤维毡的材质均摊性,铝纤维板共振吸声结构不再可以看成“局部反应”的声学元件,在空腔内加置小间距的横隔板有助于提高结构的吸声性能。     

蜂窝微穿孔吸声体的宽频吸声性能优化设计

针对蜂窝微穿孔吸声体结构,利用粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法优化吸声体结构的吸声性能.以三蜂窝芯的蜂窝微穿孔吸声体结构中微穿孔板的孔径、穿孔率和背腔深度为优化设计变量,以吸声体的吸声系数和吸声频带为优化目标,得到吸声体宽频范围吸声时的优化结构参数.将三参数优化、两参数优...     

带空腔尖劈吸声器吸声性能的研究

本文研究带有空腔的锥形主声器的吸声性能。文给出了一种计算该吸声器的吸声系数的方法，并对吸声系数与频率的关系进行计算机仿真。仿真结果表明：带有空腔的尖劈吸声器相对普通尖壁吸声器，除保持高频段较好上性能外，在低频段吸声系数有显著提高；通过改变「空腔结构可以改善吸声器的低频吸声性能。     

具有深度亚波长厚度的共面可调完美吸声板EI北大核心CSCD

针对具有深度亚波长厚度的声学超构吸声板,研究了其声学特性和物理吸声机制,以及进一步提高其低频声学特性的可能性。该吸声板单元通过将带有小孔的分隔板内置于以阿基米德螺旋形成的共面腔体中形成双层穿孔吸声体结构。研究表明,通过调整分隔板在腔体中的位置,可以在较宽的频带范围内改变吸声板的共振频率,而不改变其近似完美吸声的声学性能。对该吸声板建立了完整的用于描述其声学特性的理论模型,并通过数值模拟的方法揭示了其物理吸声机制。同时,研究并分析了吸声板结构参数对其声学特性的影响,为进一步改善其低频声学性能提供了基础。为了验证研究结论的有效性,采用3D打印技术对所设计的样品进行打印,测量结果与理论计算和数值模拟得到的结果具有很好的一致性。与未加入分隔板的吸声结构相比,该吸声板可以在更低的频率下获得近全吸声的效果。     

铝合金穿孔装饰吊顶板的吸声特性

铝合金穿条板是现代建筑中一种新型的吊顶及墙面装饰材料，而且还可以组成良好的吸声体，常用于宾馆大堂，机场候机厅，地铁车站，商场，展览大厅，计算机房等建筑。本文介绍了两种吸声结构，在五种空腔条件下的吸声特性，其中包括５００ｍｍ和１０００ｍｍ的大空腔，同时还分析了吸声峰值频率，其预计值和实测值基本相符。     

变截面背腔结构的微穿孔板吸声器的设计与研究

如何实现微穿孔板吸声结构的宽频吸声是近年来的研究热点之一。针对微穿孔板吸声结构的宽频吸声问题,本文设计了一种不规则背腔结构,并将其应用到单层和双层微穿孔板的吸声器上,对其吸声性能进行了研究。利用声电类比模型获得吸声器各部分的阻抗关系,然后通过理论计算得到吸声结构的阻抗和吸声系数。理论、仿真和实验结果表明：在不增加结构厚度的情况下,通过内层变截面隔板对背腔进行不等体积分割,可拓宽微穿孔板吸声带宽,且结构相对简单。该研究为微穿孔板吸声器的宽带低频吸声及其应用提供了新的设计思路。     

微穿孔板吸声体参数灵敏度分析

轻质耐高温的微穿孔板吸声体的吸声性能主要受腔深、孔径、板厚、穿孔率四个参数的制约,通过等比例减小和增大这些参数来观察微穿孔板吸声体吸声性能的改变。引入吸声系数变化率的概念,以吸声系数变化率作为衡量标准,判断参数的改变对结构吸声性能的影响。整体而言,影响吸声性能的敏感度从高到低的微穿孔板吸声体参数顺序为：腔深、孔径、穿孔率、板厚。研究结果可为工程人员利用微穿孔板吸声体降噪时设计吸声体尺寸提供一定的指导。