层状结构水下声学特性研究

研究了钢板与橡胶共同组成的多层结构,在水、空气多重介质中斜入射时的声学特性,用传递矩阵法推导了多层结构的反射、透射系数的计算公式,并用数值方法进行求解.计算结果表明,增加消声橡胶层可以有效的降低多层结构的声反射能力,较好的达到降低目标声反射强度的目的.     

双层分流对冲穿孔管结构消声特性研究

发动机排气系统中的噪声特性为高频、宽频带，以及排气气流作用下产生的再生噪声，传统的消声结构不能有效地解决该噪声问题。因此，提出通过将锥形分流单元与双层穿孔管相结合的消声方法。首先通过一个锥形分流单元对进入消声器的气流进行分流，分流后的气流在第一层穿孔管外腔得到充分的减速，再经过第一层穿孔管进行初次消声，然后通过第二层穿孔管进行二次消声，最后通过第二层穿孔管上的小孔进入到对冲腔，使气流在对冲腔发生对冲，气流在对冲的过程中速度逐渐降低，再生噪声减小消声效果增强。通过对双层穿孔管结构的传递损失进行推导，分析结构参数对消声性能的影响，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：提出的消声方法能够在高频入射声波的情况下维持较高的传递损失和较宽的消声频带。     

外电路对压电多层消声材料声特性的影响

1引言 消声材料由于其在实际中的广泛应用,是一个一直被关注的课题.人们希望找到一种薄层材料,在低频段对入射声波的反射较小,即回声消减较大,能达到消声的目的.压电材料由于能将机械能和电能做相互转换,在振动控制、消声等领域被广泛的研究和采用.J M Zhang[1]等人曾对改变外电路使单层压电消声材料的声特性随之改变的问题进行研究.本文试图通过研究一种以压电材料为基础的多层消声材料的声特性,为找到在低频段有良好消声特性的薄层材料奠定基础.     

耦合共振型进气消声器声学特性分析

为了拓宽消声频带、提高消声量,克服传统串并联腔体结构安装空间大等缺点,研究了一种新型耦合共振型进气消声器．利用一维平面波理论探究了Helmholtz消声器的消声机理;为准确模拟消声器突变结构处的高阶次声波,建立了并联共振腔结构和新型结构Helmholtz消声器的声学有限元计算模型;计算、分析、比较了各结构的消声特性,重点研究了新型结构尺寸参数对其共振频率与传递损失的影响．计算结果表明：由于腔体间空气耦合共振作用,两腔耦合共振型Helmholtz消声器具有3个共振频率;两共振腔连接管的长度与直径是影响该结构消声性能的关键尺寸,减小连接管长度或者增大直径都可以拓宽消声器的消声频带,提高消声性能．这将为主动、被动耦合共振型进气消声器的设计提供重要参考．     

共振型进气消声器腔体尺寸对其共振频率影响研究

亥姆赫兹共振腔结构简单,且有良好的低频消声性能,近几年来广泛地应用于发动机进排气消声上.由于其消声有效带宽很窄,共振频率的精确确定直接关系到消声器能否有效消声,但是通常所采用的集中参数模型有时候会失效.建立了共振腔型消声器一维轴向声传播模型,揭示了圆形旁支型共振进气消声器的消声机理.同时对连接管长度的修正问题做了阐述,得出了共振腔一维轴向传播模型共振频率的计算公式.此外,设计了发动机进气消声器性能测试专用实验台,从实验角度研究了共振频率与腔体尺寸之间的关系.撰写为正确设计亥姆赫兹共振腔型进气消声器提供一个重要方法.     

高静水压消声器件的试验研究

本文研究高压消声器件.叙述器件的材料选择、尺寸设计及其声学特性试验.研究中选取了四种本质材料.对设计出的不同尺寸的尖劈器件结构,采用超声波检测仪、声脉冲管法和脉冲干涉法测定消声器件的声学特性.试验结果表明.木质材料尖劈消声器件适用高压消声水池.     

自适应消声系统的设计与性能研究

为了有效控制低频宽带噪声,结构简单的声衬被广泛应用。传统声衬只能消除固定频率的噪声,即当环境噪声频率发生改变时,传统声衬消声性能明显下降。为此,提出了一种自适应消声系统,利用压电声衬工作原理,通过LabVIEW串口通信技术传输与控制数据程序,驱动压电声衬使它能根据噪声频率的变化自适应控制信号;通过调节电源输出电压,改变压电声衬共振腔体积,从而及时有效地调节压电声衬消声频率,拓宽压电声衬的消声频带。分析结果表明,压电声衬共振腔体积减小时,消声频带向低频方向偏移,反之向高频方向偏移;当输出电压为-100~200 V时,自适应消声系统可在噪声频率为1 364~1 420 Hz的环境中一直保持最佳的消声效果,实现了自适应消噪。研究结果表明,对声衬施加直流电源可以对其消声频率进行调节,使其消声频带随着噪声频率的变化而偏移,拓宽其消声频带。设计的消声系统可以实现噪声的自适应控制,可为声衬的主动控制及优化提供参考。     

消声瓦的吸声材料和结构对吸声性能影响的评估

对消声瓦的吸声机理作了概述,用我们提出的近似计算非均匀结构吸声器的材料等效物理参量方法,以及根据渐变吸收层声传输理论模型分别仿真了均匀材料、含实心粒子和空心粒子的复合材料构成的平板消声瓦和含空腔平板消声瓦随频率变化的吸声系数、各复合材料的特性阻抗和衰减系数,分析仿真结果阐明吸声材料和结构对消声瓦的吸声性能的影响,为优选吸声材料和结构提供某些参考依据.     

双模态消声器低频消声特性分析及应用

低频阶次噪声占居排气噪声的主要成分,且对排气噪声声品质有着重要影响,双模态消声器对于排气低频噪声具有良好的控制效果,但目前还缺乏深入的消声特性分析及快捷的实际应用设计方法。建立最简双模态消声器结构,通过三维数值仿真,发现双模态消声器具有低频消声峰值,且随着阀体开度的增加,峰值频率向高频方向移动,并通过声压云图分析确定发挥低频消声作用的腔室。针对双模态消声器中的共振腔部分,通过一维/三维混合仿真方法,提取阀体结构的声学参量,建立基于集总参数的声学特性预测模型。仿真分析发现随阀体结构开度变化的阀体部分声质量抗,是影响消声峰值频率移动的关键。通过集总参数预测模型设计了匹配某款汽车的双模态消声器,并通过数值仿真及传递损失实验验证了设计参数的正确性。进行实车测试,结果表明匹配设计的双模态消声器降低了排气四阶噪声,验证了提出的正向匹配设计方法的有效性。     

切向流作用下单层声衬噪声阻尼性能的数值研究

孔隙率是影响声衬噪声阻尼特性的主要结构参数,在声衬结构优化方面起到关键作用。首先,基于由一系列8 个完全相同的狭缝赫姆霍兹谐振器组成的单层声衬模型,利用COMSOL Multiphysics 软件研究切向流作用下单层声衬在不同孔隙率下的传输损失,然后优化设计一种双层声衬,并与单层声衬的吸声性能进行比较,通过数值结果与文献实验测量结果对比验证,讨论孔隙率、切向流及层数对声衬阻尼性能的影响。结果表明：相较于无流情况,切向流存在时,随着孔隙率的增加单层声衬的吸声能力逐渐增强,噪声衰减主要发生在共振频率附近,同时切向流作用也会降低声衬产生的传输损失、改变共振频率,双层声衬的优势在于明显拓宽消声频率范围。研究成果为今后实际应用中声衬的优化设计提供了一种可预测方法。