温度场对声衰减精密测试的影响

几乎任何物理状态的不均匀都会对固体介质的声学特性带来不同程度影响,介质中温度场的不均匀即是其中之一^[1].目前,对于在非均匀温度场中,介质声学特性改变的研究正在日益引起关注.本文将主要从实测需要出发,推导温度场对声衰减精确测试的影响,并与实验结果比较.     

用等效参数法研究含球形空腔弹性体的吸声性能

复合弹性材料已广泛应用于水声吸声材料中。本文研究的对象是含有球形空气空腔、以均匀粘弹性介质为基材的复合吸声结构。文中以散射理论和可变形粘弹性介质力学的基本理论为基础，建立了该复合结构的物理模型，引入了等效参数的概念来研究它的声学特性，并且分析了结构参数对其声学性能的影响。     

高静水压下障板样品声特性的计算与测量

为研制一种在声呐水下声系统中起到屏蔽噪声、提高声基阵空间增益作用的耐压、低频、宽带声障板,设计了声管样品,根据分层介质中的声传播理论,利用多层均匀结构的传递矩阵法计算了它在空气和水介质背衬下的声压反射系数和透射系数,在不同的背衬情况下具有明显不同的声学特性。制备了直径206mm的样品,利用杭州应用声学研究所水声驻波管和行波管测量系统测量了频率范围100Hz～4kHz、静水压范围从常压到2MPa的声学性能,测量结果和理论计算值基本吻合,声障板样品在静水压状态下具有一定的低频、宽带反声特性。     

温度对核电站传热管阵列声透射特性的影响

为了研究温度分布对于管阵列结构中的声透射特性的影响，以核电站的实际工况为背景，构建了不同的温度场以及周期性变化的非均匀温度场，利用有限元方法进行数值模拟。结果表明：（1）温度分布会改变管阵列声透射频谱的“禁带”宽度以及中心频率位置。在同一介质中，温度变化对频率较高位置的影响大于频率较低的位置。（2）在同样为10℃的温度差下，当水的平均声速为1 653 m·s^-1、饱和水蒸气的平均声速为522.5 m·s^-1时，介质为水时的禁带宽度及中心频率位置变化较大，即声速大的介质的频谱对于温度的变化更敏感。（3）当温度差在10℃以内，在周期性变化的非均匀温度场和与均匀温度场中管阵列声透射特性在第一中心频率23 996.1 Hz之前，两频谱差别很小，在第一禁带之后会出现明显区别。该研究成果对完善核电站应用的声学检测提供了理论基础。     

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～2000 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:(...     

声学多层结构介质的研究进展

首先回顾了声学多层结构介质的研究历史,在此基础上简要介绍了近几年在声学多层结构介质特异声传输调控和原型声学功能器件方面的一些工作进展。从声学的角度,系统介绍了多层结构介质的有效介质理论,系统声学参数的各向异性近似,在声波隐身斗篷中的应用。通过严格散射理论推导和有限元数值模拟研究了声斗篷系统的近场声压分布和远场散射强度,发现该设计可在低频较宽的频带范围内显著降低被遮蔽区域的声散射截面;在此频率区间内,声信号散射截面随着频率的提高而增加,其截止频率由薄层厚度决定。最后对该领域的研究作了若干展望。     

一种同时具有声波调向和衰减功能的声学超表面

在具有声波调向功能的分层介质声学超表面中引入刚性结构,基于等效介质理论,用卷曲迷宫替代不同介质,设计出在空气中同时实现调向和声衰减的声学超表面,调向范围从30°到50°,声衰减超过40%;结合分层介质理论和等效介质理论,设计一种基于卷曲迷宫的任意水下声学超表面结构,并通过理论计算和仿真分析验证该结构的效果,研究可用于设计同时具有低频、可调向、声衰减的刚性水下声学超表面。     

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。     

驾驶室声场的研究

车内低频噪声直接影响其乘坐舒适性,应用有限元和模态分析技术对汽车驾驶室结构振动和驾驶室室内噪声耦合问题进行了分析研究,利用ANSYS有限元软件和SYSNOISE声学软件分别计算了驾驶室的结构动态特性和空腔声学特性,并与试验模态相比较.在此基础上,利用声一固耦合理论对驾驶室结构振动与室内噪声进行了研究,得到一些相关的结论,并在此基础上提出了一些改进措施.     

单向加筋双层板隔声性能的有限元分析

为考察筋板声学透明假设理论对于加筋双层板隔声计算的适用性，对典型波纹芯体加筋双层板在简谐平面声波正入射和斜入射激励下的声透射损失（STL）进行有限元分析。分别建立筋板声学透明声腔和结构-声学全耦合加筋双层板的有限元模型，计算得到结构具有不同芯体构型和腔内声学介质时的STL曲线。结果表明，筋板“声学透明”假设模型带给加筋双层板STL计算误差取决于筋板结构阻抗和筋板间腔内介质声阻抗相对大小。因此，加筋双层板结构STL的准确预测需考虑筋板与腔内介质间与的结构-声学耦合作用。