有源吸声结构近场声学特性

有源吸声结构是近年来提出的吸收低频反射声的有效方案,对其近场声学性能的分析将为系统优化设计、次级源和误差传感器布放及控制目标选取等关键问题提供理论支持。本文在最小反射声功率条件下,对控制前后吸声结构近场观察面声强及吸声系数的变化进行了数值仿真。仿真结果从近场法向声强的幅值、辐射形式及空间分布等方面分析了有源吸声结构的近场声学特性,并从结构表面吸声系数变化的角度进一步加以验证。     

平板型有源吸声结构物理机制研究

有源吸声结构是近年来提出的吸收低频反射声的有效方案,对其物理机制的分析将为系统优化设计、次级源和误差传感器布放及控制目标选取等关键问题提供理论支持.在最小反射声功率条件下,从控制前后初、次级结构的反射声功率和净声强的变化,以及反射声场中声强的分布来阐述吸声降噪中的物理机制.结果表明,吸声降噪中的能量转换分为能量抑制、能量吸收以及能量抵消3种机制.从近场声强的角度看,有源吸声主要是通过声强幅度抑制和声强方向调整两种机制体现,控制前大部分区域反射声波的法向声强为负值,控制后则变为正值,即声能量在控制前向远场传递,控制后则流向吸声结构.     

平面结构有源声吸收理论研究

构建了平面结构的有源吸声结构,以吸收空间任意方向入射的声波,使结构对入射声波的反射最小,实现有源吸声降噪,考虑初、次级结构间耦合声场对结构反射声功率的影响,并利用声功率近场计算方法推导了在斜入射平面波作用下,有源控制前后结构的反射声功率计算公式;并以反射声功率最小准则,得出结构最优吸声效果.通过计算机仿真分析,研究了不同情况下结构的吸声效果.     

双层板有源隔声结构物理机理研究

基于声振耦合动力学方程建立双层板有源隔声结构理论模型,以辐射板声功率为控制目标,求解最优控制力强度。对控制前后隔声结构近场观察面声强分布做数值仿真,从近场声强的角度对仿真结果进行分析,初步得出有源隔声结构的控制机理。     

多层材料椭球形空腔吸声覆盖层的吸声特性分析

针对椭球形空腔吸声覆盖层低频吸声性能比较差的问题,建立了多层材料椭球形空腔结构覆盖层的Comsol有限元模型,采用传递矩阵法验证有限元模型并对其进行吸声特性数值仿真分析。结果表明:理论计算与数值仿真的曲线趋势大致吻合,证明该有限元模型是有效的;相同穿孔率下多层材料吸声覆盖层低频吸声特性明显优于单层材料吸声覆盖层,并且根据穿孔率、表层厚度、损耗因子、杨氏模量等参数的变化分析了各种参数对吸声系数曲线的影响,为下一步声学优化提供具体指导。     

低频声有源吸收理论研究

为了吸收低频入射声 ,作者提出了一种有源吸声结构 ,本文从理论上研究了该结构的吸声性能。文章首先建立理论模型 ,然后通过近场方法和求解弹性板 -声腔耦合系统结构响应推导了有源控制前后反射声功率的计算公式 ,然后按声反射功率最小化准则求得最佳有源吸声效果。最后通过一系列算例证明了该吸声结构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     

汽车前围板内隔音垫声学性能的试验方法

基于小型混响室法测量某汽车前围板内隔音垫的吸声系数,探究被测试件、声源及传声器布置形式对测量结果的影响规律,结果表明:三者均对低频结果有较大影响,对中高频结果的影响很小。要准确获得吸声系数,应采取尽可能多的配置并对所有结果取平均;该隔音垫的平均吸声系数约为0.45。进一步基于混响室-消声室声强法测量其插入损失,识别其隔声薄弱部位,结果表明:该隔音垫的平均插入损失约为12 d B,转向机构、空调鼓风机及转向机防尘罩安装位置为隔声薄弱部位。研究结果为该隔音垫声学性能的分析改进提供了依据,也为声学材料性能研究试验的实施提供了参考。     

水下多层均匀材料垂直入射的声特性分析

采用传递矩阵方法研究了材料特性、几何参数对水下多层均匀复合结构声学性能的影响,给出了吸声系数的理论公式并开展了计算仿真。研究表明:不同橡胶材料对复合结构吸声性能有显著影响;增加复合结构层次有利于改善结构吸声特性,特别是改善低频吸声特性。     

吸声系数的传递函数法仿真计算

为得到吸声材料的吸声系数,提出了一种基于Virtual.Lab Acoustics平台的阻抗管模拟方法,建立阻抗管和试件的声学模型,提取声学计算得到的传声器测点处的复声压,然后基于传声器间距、传声器与试件距离,得到传声器测点位置的传递函数及吸声系数。将该方法的计算结果与文献值进行对比,验证了文中传递函数及吸声系数计算方法的正确性。通过仿真分析了阻抗管直径、传声器测点位置对计算吸声系数的影响,说明传声器测点位置可极大影响计算的吸声系数。对阻抗管内试件倾斜角度、试件厚度和试件后侧空气柱等对吸声系数的影响进行了定量计算。     

金属橡胶材料双层结构吸声特性研究

理论研究了金属橡胶材料双层结构吸声特性。根据金属橡胶材料声学特性参数计算式,推导出两种基本双层吸声结构—置于刚性墙和带有空气层吸声结构的声阻抗率和吸声系数计算式。确定了流阻率是决定金属橡胶材料声学特性的基本参数。分析了各层材料厚度、流阻率及空气层厚度对两种吸声结构吸声性能的影响关系,对比分析了双层吸声结构与单层吸声结构的吸声性能。研究结果表明:通过合理设计双层吸声结构,可使其在很宽的频率范围内具有良好的吸声性能。     

基于结构表面声压的自适应有源声吸收控制研究

研究了实际系统中有源声吸收自适应控制方案。首先提出三种控制准则：反射声功率最小、弹性板表面声压平方和最小及有限点声压平方和最小;然后根据求声功率的近场方法、求耦合声波／振动方程的声弹性理论及无约束最优化技术,推导了三种准则下声吸收的计算公式;最后通过仿真实例,研究了采用不同准则时,次级力源与监测传感器个数和位置对吸声效果的影响     

聚氨酯弹性体的合成和水下声学性能

用甲苯-2,4-二异氰酸酯(2,4-TDI)、聚醚二醇(PPO)和3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(MOCA)等原料合成了聚氨酯弹性体,在脉冲声管中测试了合成试样的声压反射系数和吸声系数,研究了合成工艺参数对其水下声学性能的影响。测试结果表明,TDI-PPO-MOCA合成型聚氨酯弹性体是一种良好的水下吸声材料,其吸声性能受到固化温度,扩链剂含量等参数的影响。加入填料和改变其结构可以进一步改善聚氨酯弹性体的水下声学性能,因此合理地设计实验工艺参数,可以得到水下声学性能更佳的聚氨酯弹性体。为工业生产提供了理论参考。     

百叶窗式吸声结构的吸声特性

研究使用薄橡胶条倾斜固定于水箱壁面的吸声结构(百叶窗式吸声结构)的吸声特性.基于物理声学方法计算了这一结构的吸声系数,并用混响室法测量了这一结构的吸声性能.理论计算和实验结果表明,在水箱中敷设这种百叶窗式吸声结构能够在宽频带范围内获得较佳的吸声效果,如果调整结构参数可以改变吸声的频带范围.     

环氧树脂基轻质芯材夹层复合吸声结构的水声性能

用玻璃纤维、乙烯基树脂、环氧树脂和空心玻璃微珠等为原料合成了环氧树脂基轻质夹层复合吸声结构(EPS),在脉冲声管和消声水池中测试了EPS试件的反射系数和吸声系数,测试结果表明,EPS的水声性能受到芯材基体比例、聚醚胺固化剂含量及分层比例等工艺参数的影响,通过合理控制这些参数,可以使芯材相对密度0.8±0.05、厚度25...     

弹性边界下机械阻抗板面积对吸声性能影响

文章研究了机械阻抗板吸声结构性能与板面积的关系,通过分析获得了机械阻抗板吸声结构的声品质因子和相对声阻率随面积变化的关系式,在此关系式的指导下讨论板面积增大对结构吸声性能的影响。结果表明：对相同材料制成的机械阻抗板吸声结构,随着板边长从0.1 m增大到0.6 m,结构的吸声频率向低频移动,吸声带宽稍微变窄,吸声系数先增大后减小。板面积扩大后需要调整板质量和黏弹性材料的阻尼,以保持结构的吸声峰频率不变,同时能够提高吸声系数的峰值,拓宽吸声频带。掌握机械阻抗板吸声结构性能随面积变化的规律对实际工程应用有指导意义。     

插入软管的低频宽带共振吸声机理与实验研究

提出了一种新型的宽频带共振吸声结构，该结构基于赫姆霍兹共振吸声机理，并充分利用了软管在长度上的优势，易于实现对低频噪声的控制。论文通过分域处理并建立不同区域声学边界条件的方法，考虑了软管的管壁特性，从理论上给出了这种结构的吸声特性。实验证明本文提出的新型宽带共振吸声机理正确，利用本文提供的分析方法可以精确计算系列共振频率及其吸声系数，利用本文提出的增加软管长度和系列软管组合的方法可有效拓宽吸声频带。这种新型吸声结构的提出，为低频宽带噪声控制提供了新的途径，为对次声和极低频噪声的防护提供了技术基础。     

混浊海水声吸收与温度、盐度、压强关系

混浊海水的声吸收和声散射特性对水声探测设备工作性能的影响较大。通过经验公式仿真分析了温度、盐度和压强对低频段、低悬浮泥沙颗粒浓度混浊海水声吸收的影响。结果表明:温度和盐度对混浊海水声吸收的影响较大,而压强对混浊海水声吸收的影响可以忽略。构建并研制了一套混浊海水声吸收特性测量系统,实验研究了温度对混浊海水声吸收的影响,声吸收系数随温度的变化规律与仿真结果吻合较好。此研究成果可对混浊海水中的声传播建模、声纳探测系统设计及声纳性能的评估等提供一定参考。     

双层弹性-非弹性封闭腔体的内部声场研究

从球坐标中声波波动方程出发，利用本征函数展开方法和界面边界条件，导出了双层弹性封闭球壳的内部散射声场表达式。对于单位源强度的点声源，本文计算了分别由弹性/粘弹性和弹性/吸声材料组成的双层封闭球壳的内部散射声压随频率的变化关系。计算结果表明，粘弹性材料和吸声材料在某些频段对散射声压有十分明显的抑制作用。