基于声压频谱分析的吸声系数测量方法研究

吸声系数是表征吸声材料吸声性能的一个重要参数。在待测的吸声材料近前方布置一个麦克风,声波随机入射到吸声材料,利用麦克风检测麦克风所在位置的声压,将声压利用频谱式表示,利用傅里叶变换成为倒频谱,再与入射声源声压的倒频谱进行对比,即可得到吸声材料表面的反射系数,从而得出吸声材料的吸声系数。对不同种类的吸声材料实验验证,该方法测量得到的吸声系数与用驻波管方法在所测量的在相同频率内误差不大,证明了该方法对吸声系数测量的可行性。     

基于时间延迟的汽车驾驶室吸声系数测量研究

以汽车发动机噪声辐射能量分布为参考,以其实际使用的某一吸声材料为测试对象,将两个麦克风等间距布置在吸声材料的正前方,利用麦克风分别测得麦克风所在位置的声压数值,将所测得的声压进行拉氏变换,再根据两麦克风之间测得声压的时间延时得到声波的反射系数,最后利用声波的反射系数推导出吸声系数。实验表明:利用该方法测量得到的吸声系数在声波频率较低时与驻波管法以及混响室法测量得到的吸声系数基本一致,在所参考汽车发动机噪声辐射能量分布情况下,基于时间延迟的吸声系数测量更快捷,结果具有较好的可靠性。     

基于声压移相的测量吸声系数的一种新方法

吸声系数是表征吸声材料吸声性能的一个重要参数.传统的吸声系数测量方法主要有驻波管法和混响室法,而驻波管法和混响室法都存在着一些缺陷.用两个麦克风作为传感器等间距布置在吸声材料的正前方,将两个麦克风传感器所测得的电压进行移相并相互叠加,得出了吸声材料的反射系数,从而得到吸声材料的吸声系数.最后对某一吸声材料进行了实验,并将实验结果与驻波管法以及混响室法测得的结果进行了对比,结果表明该方法理论的正确性与可行性.     

用递推方法计算多层均匀吸声材料的吸声系数

针对传递矩阵方法计算多层均匀吸声材料吸声系数的不足,提出了一种基于递推方法的多层均匀吸声材料吸声系数的理论解法。根据相邻吸声材料共同边界上的声阻抗率相等的原则,利用递推方法求得多层均匀吸声材料与空气接触表面的声阻抗率,从而求得多层均匀吸声材料在不同频率声波垂直入射下的吸声系数。对由不同层吸声材料组成的多层均匀吸声材料的吸声系数进行了理论计算,并与用传递矩阵方法求得的吸声系数以及实验结果进行了对比,结果表明：用该方法理论计算多层均匀吸声材料的吸声系数是可行的。     

基于特性阻抗的测量吸声系数的一种新方法

吸声系数是表征吸声材料吸声性能的一个重要参数.传统的吸声系数测量方法主要有驻波管法和混响室法,而驻波管法和混响室法都存在着一些缺陷.基于此,根据吸声材料的表面特性阻抗是吸声材料吸声系数的一个重要参数的原理,提出了一种新的测量吸声材料吸声系数的方法.最后对某一吸声材料进行了实验,并将实验结果与驻波管法以及混响室法测得的结果进行了对比,结果表明该方法理论的正确性与可行性.     

基于传递矩阵的汽车多层吸声材料特性研究

利用传递矩阵对汽车吸声材料的吸声特性进行了分析。首先将多层均匀吸声材料进行布置,得到两层吸声材料之间的声压与介质中质点的振动速度关系。然后将实验材料钢板前面的第i层与第i+1层吸声材料分离开来单独考虑,得到多层吸声材料的吸声系数计算公式。最后对三层不同厚度的均匀吸声材料之间的吸声系数进行了实例计算和实验测量,验证了传递矩阵计算所得的吸声系数是正确的。     

汽车驾驶室吸声材料的吸声系数计算方法

针对汽车驾驶室吸声材料的吸声系数的一种简便计算方法进行研究。根据吸声材料声阻抗率布置,得到吸声材料流阻率和孔隙率的计算公式,利用Matlab循环程序计算出流阻率和孔隙率,根据求得的吸声材料的流阻率和孔隙率,可以理论计算出汽车驾驶室吸声材料的吸声系数,为理论计算汽车驾驶室吸声材料的吸声系数提供一种简便方法。同时系统研究材料的吸声系数与吸声材料自身的流阻率、孔隙率和厚度以及入射声波频率的关系,在低频时吸声系数与材料的孔隙率和厚度成正比;当入射声波在0~500 Hz范围内,驾驶室吸声材料的系数随流阻率的减小略有下降,但下降幅度并不显著;随着入射声波频率的提高,驾驶室吸声材料的吸声系数一般呈上升趋势。     

基于压电材料反射声压最小的主动吸声方法

提出一种基于反射声功率最小的吸声方法。将压电材料作为主动吸声的主体材料,借鉴主动吸声的原理进行吸声,将压电陶瓷晶片粘贴在很薄的简支平板上,通过布置于简支平板正前方的两个麦克风传感器检测出入射声波与反射声波。根据检测出的反射声波,将其与加在压电陶瓷上电压而引起简支平板振动而引起的声压表示为总的反射声压。在反射声压平方和最小的条件下,求得加在压电陶瓷上的电压,从而达到吸声的效果。并将单片压电陶瓷晶片反射声压平方和的理论和多片压电陶瓷晶片反射声压平方和的理论分别进行设计。对压电陶瓷晶片数量为一片、三片、五片几种情况,分别进行数值计算与试验,结果表明,该方法能起到很好的主动吸声效果,且压电陶瓷晶片数量为三片时效果就很好,更多的压电陶瓷晶片没有使吸声效果明显的增加。     

利用声电类比法对微穿孔板阵列吸声性能的研究

针对声学有限元算法计算微孔板阵列吸声系数计算复杂、难以实现这一问题,提出了利用声电类比法计算具有不同吸声带宽的微孔板结构并联构成的微孔板阵列的吸声系数,利用该方法对声波垂直入射、按一定角度斜入射和从各个角度漫入射时的吸声系数进行理论计算,并利用阻抗管法进行垂直入射时吸声系数测试实验。结果表明,通过调节微穿孔板阵列的不同单元的深度,可以使其吸声系数在3个倍频程范围内达到0.6以上,得到较为理想的吸声结构,理论与实验结果吻合较好。     

微穿孔板的主动吸声研究

提出用微穿孔板进行主动吸声的方法。用微穿孔板作为主动吸声的材料，检测出入射声波的频率，得到微穿孔板的共振频率，从而得到微穿孔板背后空腔的深度，移动微穿孔板背后的刚性壁以满足空腔深度的要求，使得吸声系数达到最大，从而达到主动吸声的目的。最后，进行了数值计算与实验，计算结果与实验结果能很较好的吻合，说明了该主动吸声方法的可行性。     

A method of measuring acoustic absorption coefficient of a material specimen using a dynamic microphone

This paper reports the development of a method for measuring the absorption coefficient of a material specimen mounted at one end of a planar wave tube using a dynamic microphone at the other end. In the proposed method, the dynamic microphone mounted is used as an actuator (loudspeaker) to generate sound waves and simultaneously performs as a probe to sense acoustic impedance at the same point. For the electro-mechanical acoustical system formed by the dynamic microphone and the tube, a “transduction matrix” is introduced to relate the input electrical variables (voltage and current) and the output acoustical variables (pressure and particle velocity). Once the matrix is calibrated, probing the input voltage and current to the dynamic microphone alone allows quantitative evaluation of the acoustic impedance of material specimen, from which absorption coefficient of the material is calculated. Measurements of fully-reflected end, anechoic end and a porous material specimen are carried out and compared to the results obtained by the conventional transfer function method. It is found that the results match well with each other in a frequency range depending on the length of the tube.     

用传递矩阵法计算多层泡沫材料的法向吸声系数

泡沫材料在机械噪声控制工程中应用广泛.以方向相反的两列行波为端口参量,研究泡沫材料传递矩阵的实验辨识方法,研究由一层材料得到多层材料传递矩阵的计算方法,形成刚性背衬下多层泡沫材料吸声系数的计算方法.通过实验对测量计算方法进行验证,对材料厚度与吸声系数的关系进行了初步研究.研究结果表明:传递矩阵是材料本身固有的声学属性,不随其声学边界条件的改变而改变,以一层泡沫材料的传递矩阵参数为基础,通过计算可得到多层泡沫材料的吸声系数.     

KDP\DKDP倍频晶体吸收系数的斜入射测量

考虑惯性约束聚变系统中的磷酸二氢钾/磷酸二氘钾(KDP\DKDP)的吸收系数直接影响系统的转换效率及最终输出能量,本文研究了KDP\DKDP倍频晶体吸收系数的测量方法。提出了新的基于朗伯定律的倍频晶体吸收系数斜入射测量法。建立了斜入射状态下入射光偏振态与晶体o光和e光的关系模型,推导了小角度入射下晶体e光折射率的迭代计算方法。采用该方法计算了晶体的e光折射率,通过测量得到的数据间接计算出了KDP\DKDP倍频晶体吸收系数。详细分析了该方法在测量过程中的各项误差来源,得出该方法测量误差优于0.000 2cm~(-1)。最后,对一块40mm×40mm×60mm的开关晶体元件进行测试并与分光光度法比对以验证提出方法的可行性,结果显示两种测量方法的偏差小于0.000 2cm~(-1),表明该方法可用于惯性约束聚变系统中倍频晶体吸收系数的测量。     

Hyperspectral photoacoustic spectroscopy of highly-absorbing samples for diagnostic ocular imaging applications

Photoacoustic spectroscopy has been used to measure optical absorption coefficient and the application of tens of wavelength bands in photoacoustic spectroscopy was reported. Using optical methods, absorption-related information is, generally, derived from reflectance or transmittance values. Hence measurement accuracy is limited for highly absorbing samples where the reflectance or transmittance is too low to give reasonable signal-to-noise ratio. In this context, this paper proposes and illustrates a hyperspectral photoacoustic spectroscopy system to measure the absorption-related properties of highly absorbing samples directly. The normalized optical absorption coefficient spectrum of the highly absorbing iris is acquired using an optical absorption coefficient standard. The proposed concepts and the feasibility of the developed diagnostic medical imaging system are demonstrated using fluorescent microsphere suspensions and porcine eyes as test samples.     

厦门地区气溶胶折射率的测量研究

针对气溶胶折射率在分析大气气溶胶光学特性中的重要性,本文提出了一种综合利用黑碳仪、浊度计和光学粒子计数器反演大气气溶胶折射率的新方法。该方法根据黑碳仪和浊度计测量的气溶胶吸收系数和散射系数以及粒子计数器测量的粒子谱分布,采用球形粒子的米（Mie）散射理论,通过分析吸收系数、散射系数、粒子谱分布和折射率之间的关系来反演大气气溶胶粒子的折射率,该方法可以同时反演折射率实部和虚部。通过与其它独立的测量结果对比表明：该方法反演气溶胶折射率是合理的。最后利用此方法对厦门地区的气溶胶折射率进行了分析。     

基于模态分析的电梯平衡系数空载测量法研究

电梯平衡系数作为电梯重要的特性参数之一,直接影响曳引驱动电梯的整机安全性能。该文通过分析对比现有电梯平衡系数检测方法,提出了一种基于模态分析的电梯平衡系数空载测量方法,通过采集电梯钢丝绳的振动频率,直接计算得出电梯的平衡系数。经过对试验样梯检测,验证了该方法的可行性,能更好地实现电梯平衡系数的测量。     

测试评定自修复效果方法的探讨

通过试验,考察了振动测试法、称重法、摩擦因数法和表面分析法对评定自修复添加剂自修复效果的适用性,探讨了这些方法各自的优缺点。结果表明:振动测试、摩擦因数测定法和称重法测试自修复效果是自修复过程微观机制的宏观体现,自修复止推环表面显微观测、EDX能谱分析和XPS能谱分析结果是自修复动态修复的微观体现;振动测试、摩擦因数测定法和称重法更能体现出自修复过程中的动态修复特征,振动测试、摩擦因数测定法测试自修复过程与自修复动态过程同步一致性较好;振动测试较其它测试评价方法具有更大的优越性,是一种应用前景较好的自修复效果测评方法。     

精密测量中零件热变形系数研究

本文提出了零件热变形系数的概念，初步研究了现代高精度测量中热变形系数与热膨胀系数之间的关系以及对测量精度的影响，指出了传统的热变形误差计算方法严重不足之处，阐明了形体边界条件在零件高精度热变形计算中的影响问题。     

30.4nm正入射成像系统滤光片的研究

多层膜反射镜在30.4nm正入射望远镜上是主要的反射元件,但是它在紫外、可见和近红外光波段也同样有很高的反射率,因此需要滤光片来消除这些长波辐射。选择合适的滤光片材料和膜层厚度对滤光片的性能起到重要的作用。本文根据原子散射因子,理论计算出几种材料波长和线性吸收系数之间的关系,确认铝是30.4 nm波段滤光片的最好材料;考虑到透过率和膜的强度的需要,确定了滤光片的膜层厚度。改进了现有的由Mcpherson 247掠入射软X射线-真空紫外单色仪和气体空心阴极光源组成的光谱测量装置,使其适合于透过率的测量,并且波长扫描精度为±0.17Å~±0.97Å,又用其对所制备的铝滤光片进行25.6 nm～1000 nm波段的透过率测量,测量结果显示它在30.4 nm 处的透过率为58.85%。为了比较全面地反映它的透过率情况,又测量了它在紫外、可见和近红外波段透过率,测量的透过率接近零,因此证明该滤光片满足30.4 nm成像系统的需要。