微穿孔板传递矩阵计算方法的改进及实验

传统的声电类比法对双层微穿孔板吸声结构进行计算时,忽略了空腔声质量的影响,对于空腔距离比较短,频率比较低时是适用的,但是当空腔距离比较大或频率比较高时,则存在误差。用传递矩阵法对微穿孔板吸声结构进行分析：解决了空腔声阻抗的近似计算带来的误差;对于微孔部分传递矩阵中的声阻抗计算仍然采用马大猷教授的理论,不需要引入修正参数δx。通过上述工作,进行了微穿孔板吸声结构的吸声系数的计算和相应的实验验证,理论计算结果与实验数据吻合良好。     

声致振动对3层微穿孔板吸声体吸声性能影响

为了研究声致振动对3层微穿孔板吸声体的吸声性能的影响,基于微穿孔板吸声理论与声电等效电路原理,对考虑声致振动时,3层微穿孔板吸声体的吸声性能进行了计算。研究发现,考虑声致振动时,3层微穿孔板吸声体的低频吸声性能有所降低,高频吸声性能变化不大。且随着微穿孔板的质量密度的增加,考虑声致振动时的3层微穿孔板吸声体的吸声性能曲线逐渐接近未考虑声致振动的情况。当其它参数保持不变时,随着穿孔板穿孔直径和间距的增加两共振峰逐渐向低频方向移动;随着穿孔率的增加,两共振峰逐渐向高频方向移动。因此,声致振动对3层微穿孔板吸声体的吸声性能有一定的影响,其影响程度与微穿孔板的质量密度和结构参数相关。     

双层微穿孔板吸声结构设计中的共振和反共振频率计算

双层微穿孔板吸声结构设计中的共振和反共振频率计算张宗茂，顾熙棠（宁波大学机械工程系）一、引言对微穿孔板吸声结构的吸声机理已有较系统的研究’‘Ｉ“””。单层做穿孔板吸声结构的共振频率可用穿孔板共振吸声结构的共振频率计算公式求得，但双层微穿孔板吸声结构的...     

用传递矩阵法分析微穿孔板的声学特性

微穿孔板吸声结构以其众多的优点,在噪声控制领域得到越来越广泛的应用。因微穿孔板结构中涉及大量的参数,在穿孔板层数较多时,用声电类比法或试验的方法研究微穿孔板结构的吸声性能将变得非常复杂。传递矩阵法尤其适于多层结构的分析,且易于用计算机编程实现。文章推导了用传递矩阵法计算微穿孔板结构声学性能的计算公式,并与用声电类比法计算的结果、试验测定数据进行了对比,结果显示,传递矩阵法是可以作为微穿孔板结构设计的一种简单而有效的参考方法。     

组合微穿孔板吸声结构

一般穿孔板吸声结构,因穿孔比较大(几毫米甚至几厘米),穿孔板本身所供绐的声阻有限,只能靠板后另加玻璃棉、矿渣棉等多孔性材料以增加声阻与大气声阻匹配,加大吸收,而穿孔板的穿孔面积在总面积的20％以上,只能起护面板的作用,保护多孔性吸声材料。理论证明,穿孔的声阻与其直径平方成反比,如果把孔径减小到丝米级,就可以不必另加吸收材料,穿孔板就具有足够的声阻。而穿孔板的     

计算机辅助设计在微穿孔声屏障设计中的应用

根据微穿孔板吸声体的准确理论,基于VC＋＋6.0的软件平台,针对在生产实践中消除噪声的宽频带问题,编制了微穿孔板吸声体结构设计中的数值分析程序.通过吸声屏障设计计算的实例分析, 对结构设计中的某些问题,如结构参数与吸声特性之间的相互影响等,进行了较为深入的分析和探讨.     

多孔材料和微穿孔板复合吸声结构研究

主要研究如何利用多孔材料拓宽微穿孔板的吸声频带,微穿孔板用来吸收低频噪声,同时加入吸声材料来提高中高频的吸声。给出复合结构吸声系数的计算方法,并在阻抗管内进行实验验证,测量结果和计算结果取得很好的一致性。研究结果表明,多孔吸声材料置于微穿孔板之前,并且二者之间有一定的空气层时,可以显著改善微穿孔板的吸声性能。     

管道中微穿孔板吸声结构声学性能测试与分析

文章采用实验和数值仿真的方法,对影响微穿孔板吸声结构声学性能的设计参数,包括板厚,开孔孔径,开孔率等进行深入细致的研究。其中实验内容主要在驻波管以及一个管道型的测试平台上进行,驻波管相关的研究内容用于佐证管道实验的准确性;数值仿真采取一种求极值点的算法,利用这一算法可以绕开对经典方程的求解,而直接确定微孔的声共振点,也即最大噪声吸收位置,通过共振点附近两条曲线的叠加确定吸声带宽的变化规律。实验和仿真结果的变化趋势一致。     

微穿孔板-聚氨酯微孔薄膜复合结构吸声特性

当微穿孔板背后空腔的长度受到结构限制,对于低频噪声很难吸收,在微穿孔板后增加一层聚氨酯微孔可渗透薄膜形成复合结构可增加低频吸声特性。设计一种改进的聚氨酯微孔可渗透薄膜流阻测量实验装置,充分考虑材料本身质量的影响,建立微穿孔板-可渗透薄膜复合结构声阻抗电声等效电路,该方法可普遍用于预测此类复合结构吸声特性。理论计算不同可渗透膜材料的面密度、流阻等参数对复合结构垂直入射吸声系数的影响。结果表明：在微穿孔板背后增加一层聚氨酯微孔可渗透薄膜,可以在中低频段获得较好的吸声效果。     

基于组合微穿孔板的低频宽带吸声超材料研究

如何实现低频宽带吸声,一直是噪声控制工程领域亟待解决的问题之一,近年来声学超材料的迅速发展为此提供了新的解决思路。将拓宽单个峰值吸声带宽与引入第二阶吸收峰两种方式有效结合,基于组合微穿孔板提出了一种低频宽带吸声超材料,建立了组合微穿孔板吸声结构的吸声理论模型与数值仿真模型,分析了其低频宽带吸声机理。理论计算结果与数值计算结果吻合良好,验证了组合微穿孔板吸声结构的准确性。该吸声结构在低频范围产生双吸收峰,峰值都接近准完美吸声,同时具有两个较宽的吸声带宽,结构厚度满足亚波长尺度,展现出了良好的低频宽带吸声特性。最后,通过严格的参数设计,仅耦合两个吸声单元后在250~900 Hz范围内得到了一个连续的吸声频带,平均吸声系数达到0.86,此时结构最大厚度为70 mm。该吸声结构具有优异的低频宽带吸声特性以及丰富的可调性等特点,在噪声控制工程领域具有一定的应用前景。     

双层板声透射性能计算分析

随着双层板结构在工程中的广泛应用，其声透射性能也得到越来越多的关注。本文从声波动方程和尤拉方程入手，利用边界条件得出双层板透声系数表达式，并利用所得表达式对双层板结构在不同板距和不同入射角的情况下的声透射性能做了比较，对于双层板透声和隔声结构的设计有很大的实用价值。     

变截面微穿孔板吸声特性研究

传统的微穿孔板要获得较佳的吸声性能,需要较小孔径的微孔（〈0．3mm）;在穿孔率不变的情况下,增加板厚,那么板的吸声性能将下降。为了避免这个问题,提出一种新型的微穿孔板结构——变截面微穿孔板。与传统微穿孔板不同,它的微孔的截面积沿其轴向不是恒定的,而是在轴向的一定位置发生突变,从而板存在孔径差异较大的两部分。在马大猷的理论基础上,分析了变截面微穿孔板的吸声特性,并利用传递函数法,通过阻抗管进行了实验。分析和实验结果显示,变截面微穿孔板的吸声性能主要由孔径较小的部分决定,孔径较大的部分主要是增加了板的厚度,对板的吸声性能贡献较小;因此,通过变截面的方法,在增加板厚的同时也能使板维持在较佳的吸声性能水平。     

脉冲爆震发动机微穿孔消声喷管研究

针对脉冲爆震发动机的噪声辐射特性,计算分析微穿孔板孔径、板厚、穿孔率、前后腔厚度等设计参数对单／双层微穿孔板吸声体共振频率、吸声系数的影响。设计并加工一组微穿孔消声喷管。实验研究发现：影双层微穿孔消声喷管对脉冲爆震发动机噪声辐射的降低都有一定的作用,双层结构优于单层结构;消声喷管越长,消声效果越好;发动机工作频率为20Hz时,300mm长双层微穿孔消声喷管可使噪声辐射峰值声压级降低2dB左右,脉冲声压级和声功率级降低4dB左右,声功率从1377．2W下降至542W。     

双层阻抗复合吸声结构的优化研究

研究了由穿孔板及吸声材料构成的双层阻抗复合吸声结构,在此基础上建立了其声学性能模型,并通过建立优化数字模型,对其结构的各个几何参数和物理参数进行了优化设计。     

《孔中介质对厚微穿孔板吸声性能的影响》

典型的微穿孔板为孔径与板厚均小于1mm的金属或塑料板,这些极薄的板材因其强度低,通常不适用于民用,也因此使微穿孔板这一良好的吸声共振结构的应用范围受到局限。本文以厚度为10mm的环氧树脂基厚微穿孔板为研究对象,分别选择空气、水、聚乙烯醇、羊毛纤维作为孔中介质,用阻抗管法测量吸声系数,研究各种介质对微穿孔板吸声性能的影响。结果发现,通过在孔中加入纤维材料可以在一定程度上弥补因材料厚度增加而导致的吸声性能的减弱。当平均每孔中穿入53根羊毛纤维,后空腔深度为20mm时,厚微穿孔板共振吸收频率为956 Hz,峰值吸声系数可达0.94。有效吸声频带范围为612Hz～1600Hz以上。     

基于统计能量法的单双层玻璃窗隔声量分析

根据统计能量法（SEA）的基本原理,给出相关参数、运动方程以及功率平衡方程的表达式。进而在等厚度的单、双层玻璃窗隔声模型中,采用SEA对其隔声性能进行分析。结果表明：在125 Hz～4 000 Hz频率范围内,单、双层玻璃窗模型的预报隔声量与实测数据的误差分别在3 dB和7 dB以内（临界频率除外）,边框有吸声处理的双层玻璃窗较单层玻璃窗的平均隔声量高13 dB左右;在500 Hz～4 000 Hz范围内,空气层的厚度每增加50 mm,双层玻璃的隔声量相应提高1 dB。     

双层轻板墙隔声量予计中对钢龙骨刚度的确定

钢龙骨双层轻板墙的墙体隔声量（R）比木龙骨的墙体有明显提高,其主要原因在于轻钢龙骨的侧向弹性减少了双层墙板之间的声耦合。作者在早年推导这类双层墙隔声量（R）预计公式时,引入了轻钢龙骨侧向等效刚度的参量,隔声量的预计结果与实验值相当符合。20多年来不断受到有关方面关注和引证,但无实质性进展。目前龙骨侧向等效刚度参量仍采用以隔声试验的结果来推算,尚不能直接由实验方法测定。近年有人尝试采用测试浮筑地板下面弹性材料的动态刚度的方法来测定弹性龙骨的动态刚度,结果偏差很大,显然不妥。提出在实验技术上能作进一步研究。     

一种用于阻尼夹层板传声损失（TL）计算的等效参数法

本文给出一种用于阻尼夹层板传声损失（ＴＬ）计算的简化方法──等效参数法，将该方法应用于对称及非对称阻尼夹层板的ＴＬ计算，并与按照复杂的Ｃｈｏｎａｎ＆Ｋｕｇｏ关于复合板的波传递理论经数值计算得出的ＴＬ值进行了比较．结果表明：对于在噪声控制工程中人们感兴趣的频率范围，这种简化方法能够给出较为满意的结果．     

速调管双耦合孔输出腔外观品质因数的计算

提出了一种采用散射参数S21曲线来计算速调管双耦合孔输出腔外观品质因数的方法。首先借助仿真软件CST-MWS模拟计算了Toshiba研制的速调管(E3736)的具有双耦合孔输出腔的外观品质因数,发现计算结果与文献数据一致;然后对中科院电子所研制的S波段、具有双耦合孔输出腔的外观品质因数进行了计算,结果与冷测数据吻合,从而证明了该方法的有效性。