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。     

水下夹芯复合空腔结构声学特性试验研究

引入空腔改善夹芯复合结构低频段吸声性能。建立了三种典型水下声隐身结构声学系统模型,在数值分析吸声性能影响因素基础上,运用脉冲声管试验方法,分析了空气背衬"硬"边界条件和水背衬"软"边界条件下,有无空腔试样、不同空腔间距、空腔形状和深度对谐振吸声峰值及峰值频率等的影响。试验结果表明,空腔显著改善了夹芯复合结构低频段吸声性能;空气背衬下,空腔间距越小,首阶谐振吸声峰值越大,峰值频率越低,水背衬条件下则相反;空腔体积越大,首阶谐振吸声峰值越小,峰值频率越低。     

薄膜材料吸声性能数值模拟

为了研究薄膜材料的吸声性能,对带空腔的单层薄膜、双层薄膜及未带空腔的双层薄膜的吸声性能进行了数值模拟。在其它参数保持不变时,随着薄膜材料的质量密度和空腔深度的增加,共振频率逐渐向低频方向移动。带空腔的双层薄膜吸声结构的吸声带宽明显高于单层薄膜的吸声带宽;未带空腔的双层薄膜吸声结构在频率低于一定值时,吸声系数可以保持常数不变。     

基材含微粒的空腔结构吸声器吸声性能预报的研究

采用一种近似方法计算含球形微粒和空腔结构吸声器的吸声系数,即首先用自洽理论,计算掺入微粒的复合材料的等效力学参数,再用求空腔结构吸声器的等效力学参数方法,计算这种复合材料具有空腔结构的该参数,最后用声波在分层吸收媒质中传播模型来计算能量吸收系数。所得数值模拟结果表明:基材掺入微粒形成的复合材料其吸声性能有不同程度的变化,性能的提高与否与基材和微粒的种类、孔隙率及粒子分布概率密度等因素有关;对于某些含微粒的复合材料若开空腔则可进一步提高吸声器的低频吸声性能。总之,基材含微粒的空腔结构吸声器的吸声系数是以不同程度的灵敏度受控于表征微粒的参数以及空腔结构。     

椭圆柱空腔吸声覆盖层的声学特性

采用波导有限元方法（WFEM）分析了共振腔型吸声覆盖层内轴向波的传播和损耗特性,以椭圆柱空腔吸声层为例,在保持穿孔系数不变的前提下,分别从轴向波传播和波型转换的角度分析了空腔形状改变吸声覆盖层声学特性的机理。在此基础上,结合波导有限元方法和传递矩阵（TM）建立了变截面空腔吸声覆盖层的分析模型,以圆台空腔吸声层为例,与二维解析方法对比验证了WFEM-TM方法的正确性,并讨论了椭圆台空腔吸声层的声学特性。     

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。     

填料及空腔对聚氨酯弹性体夹芯复合结构水声性能的影响

为提高薄板均质吸声材料低频段的吸声性能,文中采用甲苯-2,4-二异氰酸酯(2,4-TDI)、聚醚二醇(PPG)和3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)等原料合成了25mm厚聚氨酯弹性体,对其进行填料改性和开空腔设计,并考虑到实用性,制备了聚氨酯弹性体夹芯复合结构的声学试件,在脉冲声管中测试了其反射系数和吸声系数,结果表明,云母填料改性和开空腔可以改善聚氨酯弹性体的低频吸声性能,其吸声性能还受到填料尺寸、空腔形状和空腔个数等参数的影响,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夹芯材料,为进一步研究水下吸声材料和吸声结构提供了理论参考。     

混合型空腔结构覆盖层吸声性能研究及其优化设计

基于有限元法研究了以空气为背衬的混合型空腔结构覆盖层的吸声特性。建立了具有混合型空腔结构的覆盖层有限元模型,对其进行吸声特性数值仿真分析。结果表明,该空腔结构的吸声特性明显优于相同穿孔率的单腔结构。通过优化设计,进一步提升了混合型空腔结构覆盖层在全频段的吸声性能,并得到了若干覆盖层结构参数影响其吸声性能的规律。     

微观非均匀粘弹性材料吸声性能研究

橡胶类粘弹性材料作为吸声覆盖层时,可在内部加入空腔或掺杂其它材料改善其吸声特性.当大量分布的空腔尺度远小于波长时,这种微观非均匀的材料在宏观上看是均匀的,可以用一种均匀材料来等效.本文对含小球形空腔的橡胶材料,数值计算了等效介质参数及吸声系数.研究了腔大小、含量及橡胶材料参数对吸声的影响.     

粘弹性介质中球形空腔嵌入层的共振特性研究

潜艇吸声覆盖层在低频对抗主动声纳的探测是目前面临的一个重要技术难题，利用空腔共振时的吸收是解决低频吸声问题的一种有效途径，文中在假设入射球形纵波完全被腔壁反射的情形下，对球形空腔嵌入层的共振特性进行了理论分析，结果表明，在粘弹性介质中嵌入适当厚度的低剪切波速包覆层能有效地降低空腔共振的频率。     

单座容积超大型厅堂顶部材料吸声效率的研究

单座容积超过国家标准推荐上限值两倍及以上的厅堂定义为超大型厅堂,这类厅堂在观演建筑中越来越多。在超大型厅堂的音质设计中,为了控制厅堂内的混响时间,顶部往往需要布置吸声材料。借助厅堂音质计算机模拟分析软件,以三个超大型厅堂模型的混响时间为例,探讨了吸声材料布置在顶部时的吸声效率。研究结果表明,顶部材料的吸声效率与声源到顶面的距离和声源的频率均呈负相关,而材料自身的吸声系数对顶部吸声效率的影响较小。     

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。     

毫米波/厘米波兼容吸波涂层的设计与研究

以电磁理论为基础,对两层结构的毫米波/厘米波兼容吸收涂层的设计方法进行了分析,并根据理论分析的结果进行了系列吸波涂层的实验.理论分析和实验结果表明,先分别以电损耗和磁损耗为主,采用单层结构分别对毫米波和厘米波实现较好的吸收,然后以厘米波吸收层作为内层,以毫米波吸收层作为外层,并进一步改善内外层之间的阻抗匹配,利用两层结构可以对毫米波和厘米波实现较好的兼容吸收.     

吸收型近红外滤光片性能影响因素研究

为了研制出夜视兼容照明器件用近红外滤光片，在初步研究了吸收型近红外滤光片制备工艺的基础上，考察了单位面积内近红外吸收剂含量、分散效果、厚度及普通塑料用染料的加入对滤光片可见光透过率、近红外吸收性能及夜视兼容的影响，研究发现，单位面积内近红外吸收剂含量是决定近红外滤光片近红外吸收性能的关键因素，通过调整工艺制备出了厚度为0．70mm的近红外滤光片，该样品颜色及光谱辐亮度均满足夜视兼容照明器件对近红外滤光片的性能要求，与美国同类产品性能相当。     

吸波材料的研究现状与进展

吸波材料是一种重要的军用隐身材料，本文从主要吸波材料在军事领域应用出发，介绍了吸波材料的工作原理，分别论述了铁氧体吸波材料、金属微粉吸波材料、导电高聚物吸波材料、多晶铁纤维吸波材料及纳米吸波材料的研究现状和发展趋势，较为详细的介绍了高温吸波材料的性质和在吸波方面的机理、应用，并对其他新型吸波材料的研究现状也有论述。最后对吸波材料的应用前景进行了展望。     

复合材料中碳纤维的铺设方式对吸波性能的影响

实验采用东华大学自制的碳纤维作为吸波剂，在基体环氧树脂中平行排列，制备出了吸波复合材料。采用矢量网络分析仪在2~18GHz波段，对复合材料的吸波性能进行测试。结果表明：复合材料的吸波性能不仅与碳纤维含量有关，还与碳纤维在基体中的排列方式有关，当碳纤维含量为3．2％（质量分数）时，吸波复合材料最大反射衰减为-18．64dB，反射率〈-10dB的频率带宽为2．6GHz，同时采用电磁理论对材料的吸收机理进行了探讨。     

Experimental analysis and modeling of hydronic radiant ceiling panels using transient-state analysis

The model developed in this investigation considers the hydronic panels as a transient-state heat exchanger connected to a detailed lumped transient model of the building. The behavior of the hydronic ceiling system and the interactions with its environment has been experimentally and numerically evaluated. This article presents the results of a study performed to develop a transient model of hydronic ceiling panels in heating or cooling modes and its environment (window, building structure, internal thermal loads and ventilation).Only the dry regime is considered in this case. Using as inputs the hydronic ceiling and room dimensions, material properties and the transient measurements of the air temperature at the adjacent zones, climatic conditions, supply air and water temperatures and mass flow rates, the model permits to estimate the water exhaust temperature, ceiling average surface temperature, resultant and dry air room temperatures, hydronic ceiling power and internal surface temperatures of the room in order to compare with measurements taken during the commissioning process. Two transient tests in heating and cooling modes are used to the experimental validation.     

吸波材料的研究进展

综述了目前国内外吸波材料的研究动态,介绍了传统吸波材料以及新型吸波材料,如铁氧体吸波材料、碳纤维结构吸波材料、纳米吸波材料、手性吸波材料,多晶铁纤维吸波材料,导电高聚物吸波材料,雷达红外兼容吸波材料的研究状况.     

Electromagnetic wave absorbing properties of TMCs (TM=Ti,Zr, Hf,Nb and Ta) and high entropy (Ti0.2Zr0.2Hf0.2Nb0.2Ta0.2)C

Electromagnetic wave (EMW) absorbing materials play a vital role in modern communication and information processing technologies to inhibit information leakage and prevent possible damages to environment and human bodies.Currently,most of EMW absorbing materials are either composites of two or more phases or in the form of nanosheets,nanowires or nanofibers in order to enhance the EMW absorption performance through dielectric loss,magnetic loss and dielectric/magnetic loss coupling.However,the combination of complex shapes/multi phases and nanosizes may compound the difficulties of materials processing,composition and interfaces control as well as performance maintenance during service.Thus,searching for single phase materials with good stability and superior EMW absorbing properties is appealing.To achieve this goal,the EMW absorbing properties of transition metal carbides TMCs (TM=Ti,Zr,Hf,Nb and Ta) and high entropy (Ti0.2Zr0.2Hf0.2Nb0.2Ta0.2)C which belong to ultrahigh temperature ceramics,were investigated in this work.Due to the good electrical conductivity and splitting ofd orbitals into lower energy t2g level and higher energy eg level in TMC6 octahedral arrangement,TMCs (TM=Ti,Zr,Hf,Nb and Ta) exhibit good EMW absorbing properties.Especially,HfC and TaC exhibit superior EMW absorbing properties.The minimum reflection loss (RLmin) value of HfC is -55.8 dB at 6.0 GHz with the thickness of 3.8 mm and the effective absorption bandwidth (EAB) is 6.0 GHz from 12.0 to 18.0 GHz at thickness of 1.9 mm;the RLmin value of TaC reaches-41.1 dB at 16.2 GHz with a thickness of 2.0 mm and the EAB is 6.1 GHz with a thickness of 2.2 mm.Intriguingly,the electromagnetic parameters,i.e.,complex permittivity and permeability are tunable by forming single phase solid solution or high entropy (Ti0.2Zr0.2Hf0.2Nb0.2Ta0.2)C.The RLmin value of high entropy (Ti0.2Zr0.2Hf0.2Nb0.2Ta0.2)C is -38.5 dB at 9.5 GHz with the thickness of 1.9 mm,and the EAB is 2.3 GHz (from 11.3 to 13.6 GHz) atthickness of 1.5 mm.The significance of this work is that it opens a new window to design single phase high performance EMW absorbing materials by dielectric/magnetic loss coupling through tuning the conductivity and crystal field splitting energy of d orbitals of transition metals in carbides,nitrides and possibly borides.     

碳泡沫吸波性能的研究

制备了具有三维网络结构的泡沫碳材料并研究了其吸波性能。结果表明：碳泡沫的电导率随着其热解温度的提高而增加。碳泡沫的电导率对其吸波性能有重要影响。随着电导率从0．02S／cm提高到1．03S／cm，碳泡沫对入射电磁波从透波为主转变为反射为主，吸波性能先逐渐变好，然后又逐渐变差。对于1.0mm网孔尺寸、30％体积分数和15mm厚度的碳泡沫来说，电导率为0．46S／cm时具有最佳的吸波性能，在4～15GHz整个频段上的反射率均在-6dB以下，体现了宽频带的吸收特征。碳泡沫的网孔尺寸、体积分数和厚度均对其吸波性能有一定影响。