基于压电智能材料的自适应吸声实验研究

提出了用压电材料进行水下主动宽带低频吸声的方法,用PVDF复合智能材料作为主动吸声系统中的吸声材料,在滤波-X LMS算法基础上,研究了一种在工程中实现简便的次级通道建模方法——通道时延估计法。构建了数字时延控制系统,直接从实际声场中分离入射声波与反射声波作为控制系统的参考信号和误差信号,在脉冲声管中进行了管道声有源吸声控制实验。实验结果表明,在施加控制的情况下PVDF压电智能材料能有效地对低频入射声进行吸收。     

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     

聚氨酯空腔尖劈吸声性能实验研究

实验测试了新型聚氨酯空腔尖劈不同温度下材料低频动力学参数及尖劈不同静压下吸声系数。通过绘制Wicket图进行了数据筛选,应用时温等效原理,得到了规定温度下宽频范围内材料动态力学参数,随后讨论了尖劈吸声性能随静水压力、温度、频率的变化规律。在测试数据基础上,基于优化理论对尖劈腔型进行优化设计,开展了声呐平台区敷设空腔尖劈的应用研究,分析了敷设前后声呐平台的声振特性,验证了新型聚氨酯吸声尖劈的减振降噪效果。     

有源声吸收单元吸声量计算及吸声机理研究

多个有源吸声单元可构成有源吸声层，用于吸收任意方向入射的低频声波。本文利用声弹性理论研究吸声单元的声场与振动特性，从理论上计算了有源控制前后吸声单元的吸声性能，研究了影响吸声效果的诸因素以及吸声机理。     

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一种利用有源控制技术吸收低频反射声的智能结构,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。     

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。     

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。     

吸声尖劈高频声学特性比较评价法

吸声尖劈的声学性能直接影响消声室自由声场空间范围的参数结果,然而驻波比法和传递函数法无法评价吸声尖劈的高频声学特性,为此提出一种自由声场空间范围比较评价法,实现吸声尖劈高频声学特性的评价。该方法建立在已知自由声场空间范围的消声室环境基础上(自由声场空间范围定义为参考值),将消声室内足够面积的尖劈替换为被校准的吸声尖劈,测量当前轴向的自由场空间范围结果并与参考值进行比较,得到被校准吸声尖劈与参考尖劈的声学特性差异,实验结果表明该方法有效可行。此外,设计3组实验对该方法进行优化:在实际应用中传声器朝向声源测量、声压级结果需进行声衰减补偿,消声室内地网铺设吸声材料可有效降低实验误差。     

消声水池用低频吸声尖劈的研制

在声学测量系统中 ,要求消声水池能在测量频段内达到近似自由场的声学环境 ,吸声尖劈可以对消声水池进行被动消声处理。本文介绍了一种能满足消声水池消声处理要求的低频吸声尖劈的设计要求、材料、结构设计、分布形式等     

高压消声水池端部松木尖劈吸声性能研究

本文介绍了高压消声水池端部用松木尖劈的实验研究,根据尖劈总长度、基础部分长度和过渡部分长度的变化分成四组样品,并在声管中进行测量,文中从松木尖劈的吸声机理出发研究分析了长度变化以及浸润处理对尖劈吸声性能的影响。     

水中声波非线性相互作用的声吸收声研究

为研究声波非线性变参数相作用后的能量转移问题,本文利用谱分解方法对整倍频声波相互作用后的幅度解进行了理论研究和仿真分析。研究表明：高频声源级大于低频声源级,且高频声源级取定值时,频率比N越大,声吸收声效果越小。频率比N 3时,两列声波的初始相位关系对声吸收声的影响可忽略不计。高频泵源越强,高频对低频声的声吸收声效果越弱;相反,低频泵源越强,高频声波对低频声的声吸收声效果越强。非线性累积效应在间断距离处达到最强。     

吸声尖劈测试用驻波管系统研制及试验研究

主要介绍吸声尖劈测试用驻波管系统的研制及相关试验的研究工作。本系统的构建与测试基于驻波比原理,管体矩形截面为0.6 m×0.6 m,长度为7.2 m。系统通过传声器传动系统实现管内声压随距离变化的自动测量,距离分辨率可达0.3 mm（5 mm/s移动速度下）,在40 Hz~280 Hz频段内可对材料的吸声系数、声阻抗、反射系数、声导纳进行测试,克服传统驻波比测量方法测试精度不高、测量效率低的缺点,为高效、准确测量材料吸声性能提供很好的途径。目前还未见国内关于类似系统的报道,依据相关国家校准规范经第三方计量部门鉴定,各项技术指标均满足要求。同时还通过试验研究得出对实际吸声尖劈测试具有借鉴意义的结论。     

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。     

40 t锅炉低频消声器的设计

40 t燃气锅炉的低频噪声在频率63 Hz及12 5Hz尤为突出,是影响环境噪声达标的关键成分。通过对吸声材料声学特性的调研,根据相关纤维材料在上述低频段的声学基本常数[γ]和Z c;分析不同流阻率的多孔材料层背衬刚壁时,相关低频吸声系数的变化。同时按燃气锅炉排烟消声器的流阻要求,进而对阻性消声器的构造开展综合研究,设计一种内置整流体的圆筒状消声器。声学测量表明：5 m长、φ 2.4 m外径、通道直径φ 1.6 m内置整流体0.6 m的圆筒状排烟消声器,在31.5到250 Hz低频段有10～16 dB的降噪量,解决锅炉运转时低频噪声超标问题,使当地环境噪声达标。     

采用特性阻抗匹配的半主动组合吸声材料与结构

由于主动吸声在低频声波入射时方有吸声效果,而在中高频声波入射时,吸声效果不明显。鉴此,采用一种新的半主动吸声方法;即由一层吸声材料和可移动的刚性壁组合结构,改变刚性壁移动的速度,使吸声材料的表面声阻抗与空气的阻抗相匹配,从而使吸声材料的吸声系数达到最大。最后,对平面入射声波进行了数值计算与实验,结果表明：在100～2 000 Hz时,吸声系数能达到0.8～1.0,而对于更高频率的入射声波,用此方法进行纯主动吸声的效果改善不明显。     

闭孔泡沫铝声屏障设计

为改变高速路两侧噪声污染严重,为设计性能更加优越的公路声屏障,结合沈阳市东西快速干道高架桥声屏障建设的工程要求,设计闭孔泡沫铝材的吸声共振型声屏障。使用噪声频谱分析仪实地测量噪声污染情况,利用驻波管法测试打孔闭孔泡沫铝板的吸声系数值。设计的声屏障主要吸声结构为密度0.3 g/cm3,厚度10 mm,打孔率3%的闭孔泡沫铝吸声板,背后设置30 mm厚空腔,其吸声特性为：吸声主频率为300~400 Hz,对500 Hz以下的低频噪声吸声率可达到60 %~90 %。     

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。