金属橡胶吸声降噪性能分析及试验研究

金属橡胶材料是以金属丝为原材料的特种弹性多孔材料,特别适用于高低温、大温差及腐蚀环境下的吸声降噪需要。本文分析了金属橡胶作为多孔吸声材料的结构特性、一般物理性能及吸声频率特性;利用驻波管法,试验研究了金属橡胶厚度、孔隙率、金属丝直径及背后空气层对其吸声降噪性能的影响,获得了各主要参数之间的相互关系曲线。结果表明金属橡胶具有良好的吸声降噪性能,能够满足现代消声器恶劣环境的吸声降噪需要。     

金属橡胶复合材料的低频吸声性能

基于局域共振原理,设计了一种以金属橡胶为基本骨架、酸性硅酮为基质、铅珠为散射体的复合材料,通过吸声性能试验,研究了复合材料参数(金属丝填充率、铅珠直径、铅珠填充率)及其背后空气层厚度对金属橡胶复合材料低频吸声性能的影响。结果表明:金属橡胶复合材料具有很好的低频吸声性能;金属丝填充率的降低、铅珠直径的增大、铅珠填充率的增加等均有利于提高复合材料低频吸声性能;背后空气层厚度的增大有利于复合材料共振吸声频率向低频方向移动。     

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。     

吸声材料研究现状与展望

随着噪声对环境及人体健康的危害日益严重,吸声降噪成为人们普遍采用的降噪方法。文中详细介绍了多孔性吸声材料的吸声机理,介绍了吸声材料的种类、性能特点及其发展现状,重点分析了金属吸声材料的性能以及吸声材料的构造形式对于吸声效果的影响,还介绍了空间吸声体及吸声尖劈作为典型吸声结构的吸声机理及应用,并对吸声材料的发展趋势做了展望。     

三聚氰胺泡沫塑料的吸声性能

通过驻波管试验对三聚氰胺泡沫塑料的吸声性能进行了测试,分析了材料厚度、密度对其吸声性能的影响,并与其它常用多孔吸声材料进行了比较.结果表明:材料厚度对其吸声性能的影响较大,密度对吸声性能只在频率400 Hz以下略有影响;三聚氰胺泡沫塑料较纤维材料低频(＜1 kHz)吸声系数低,中高频(≥1 kHz)系数高;与聚氨酯泡沫塑料相比,低频(＜1 kHz)吸声性能相当,中高频(≥1 kHz)吸声性能较佳.     

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。     

低频条件下泡沫铜吸声性能的研究

泡沫金属具有很好的高频吸声特性,在低频时吸声效果并不明显。采用驻波管法对泡沫铜进行低频下的吸声系数测试,实验结果表明,在低频下,泡沫铜的吸声系数很低。1800 Hz时,厚度10 mm的泡沫铜吸声系数只有0.125;当在泡沫金属厚加入空气层时,其吸声性能明显改善,1800Hz情况下,厚度10 mm的泡沫铜加10 mm厚空腔时,其吸声系数增加到0.3,空腔厚度20 mm时,其吸声系数增加到0.485.     

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.     

金属橡胶材料吸声性能的实验研究

本文制作了孔隙率范围尽可能大的几种吸声用金属橡胶试件;通过实验方法研究了金属橡胶材料的吸声性能;对比分析了材料孔隙率和背腔空气层对吸声性能的影响;采用自制的实验装置测量了材料的流阻,给出了流阻随材料孔隙率变化的规律。     

流场中填充吸声材料夹层板结构与声腔的耦合特性

采用等效流体模拟吸声材料,建立外部流场作用下填充吸声材料夹层板结构与封闭空间声场的声振耦合模型,应用波动分析方法研究结构的声透射性能,分析入射声波入射角和方位角、流场流速和流向、夹层板几何尺寸和声腔深度等参数对填充吸声材料夹层板结构声振耦合特性的影响。计算分析表明吸声材料提高了结构的隔声性能;结构的隔声性能随着面板厚度和夹层厚度的增加而提高,且"板-等效流体-板"共振频率向低频移动;随着入射角、方位角、马赫数和空腔深度的变化改变了结构的隔声性能,驻波衰减频率和驻波共振频率随入射角和方位角的增大向高频移动,随空腔深度的增加向低频移动,顺流入射时随马赫数的增加向低频移动,而逆流入射时则移向高频。     

螺杆空压机用消声器的设计和优化

高转速的干式螺杆空压机的排气管路中的噪声都比较大,为了有效降低螺杆空压机的排气噪声,利用双层微穿孔板声学理论,建立了由微穿孔板的孔径、板厚、穿孔率、腔深等结构参数计算双层微穿孔板结构扩散场吸声特性的数学模型,设计了一种适合该类空压机用的消声器,并利用遗传算法对其结构参数进行优化,得到双层微穿孔板最佳的吸声特性。优化结果表明:优化后的双层微穿孔板消声器的吸声系数比优化前大大提高,更有利于高转速干式螺杆空压机减噪的需求。     

Sound absorption effects in a rectangular enclosure with the foamed aluminum sheet absorber

For the purpose of finding out the optimal thickness of sound absorber and the sound absorption effects due to the selected thickness at an interested frequency range, the analytical study identifies the interior and exterior sound field characteristics of a rectangular enclosure with foamed aluminum lining and the experimental verification is performed with random noise input. By using a two-microphone impedance tube, we measure experimentally the absorption coefficient and the impedance of simple sound absorbing materials. Measured acoustical parameters of the test samples are applied to the theoretical analysis to predict sound pressure field in the cavity. The sound absorption effects from measurements are compared to predicted ones in both cases with and without foamed aluminum lining in the cavity of the rectangular enclosure.     

声学数据库的设计及应用

针对现阶段吸声设计中存在的工作量大效率低的问题,利用MS的Access数据库及SQL语言设计了声学数据库系统。该数据库不仅能够实现吸声材料和吸声结构的简单查询和多条件查询,而且还能够通过计算比较自动选择最佳的吸声结构及材料,并且还具有可扩展及易维护等特点。     

Multi-tone noise elimination in a space-constrained room lined with hybrid sound absorbers using a particle swarm method

High noise levels can be harmful to workers and lead to psychological and physiological ailments. A broadband noise hybridized with multiple pure tones has a high peak value and is detrimental to human hearing in an enclosed machine room. To efficiently reduce the reverberant part of the peak noise level, interest in shape optimization of a Helmholtz resonator attached to the internal wall is coming to the forefront. Research on Helmholtz resonators in dealing with a pure tone has been well-addressed. However, the development of a hybrid sound absorber used in simultaneously reducing both the pure tone and the broadband noise is rare. Therefore, we propose two kinds of hybrid sound absorbers (sound absorber A: a piece of perforate plate + a piece of sound absorbing material + air space + a Helmholtz resonator; sound absorber B: a piece of perforate plate + a piece of sound absorbing material + air space + two Helmholtz resonators) used to deal with a broadband noise hybridized with multiple tones. Here, two case studies for dealing with broadband noise hybridized with one tone and two tones will be introduced. Moreover, a numerical assessment of a sound absorption coefficient and the best optimized design for two kinds of hybrid sound absorbers under a space-constrained situation will be performed. Consequently, a successful approach in eliminating a broadband noise hybridized with multiple tones by using an optimally shaped hybrid sound absorber as well as a particle swarm method within a constrained space has been demonstrated.     

缓解陶瓷与金属钎焊接头残余应力的新方法研究

填加中间过渡层是缓解陶瓷与金属钎焊接头残余应力的有效方法。但是在钎焊过程中还存在很多问题。金属泡沫具有显著的能量吸收特性,因此可以用作中间层材料,研究发现采用金属泡沫作为中间层可以有效缓解接头残余应力,并且存在一个最佳的泡沫层厚度。     

微电子封装引线键合工艺参数的概率设计

建立多组不同网格密度的二维引线键合工艺有限元模型,从中选择一种精度较高、计算速度较快的模型进行数值模拟,并在此基础上采用Ansys概率有限元分析模块,选择蒙特卡洛模拟方法对引线键合工艺进行概率可靠性分析。研究和讨论各材料层中最大应力可能的分布区域以及应力对金属球直径、铝层厚度、键合高度、钢嘴几何结构和铝、铜与层间绝缘层ILD(interlayer dielectric)材料属性的敏感度。结果表明,金属球直径、铝层厚度、键合高度对应力的影响最明显,而其他输入参数对应力没有明显影响。     

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。