高声强条件下穿孔板共振吸声结构的非线性声学特性

高声强条件下,常用的共振吸声结构会产生严重的非线性效应,不再适用线性理论所得设计计算公式。本文用耦合腔法对典型的穿孔板共振结构在高声强条件下的声学特性作了系统的实验测试及其相应的理论分析,弄清了吸声结构声学性能随声级、频率及几何参数变化的规律。得出下列结论: 1.在高声强条件下,穿孔板共振吸声结构有强烈的非线性效应,它主要由穿孔板穿孔出口处的脱体现象所产生。 2.穿孔板的非线性声阻R1,由穿孔内的马赫数M所决定,近似可适用下面的关系式式中ρ为穿孔板的局部阻力系数,随板厚与孔径之比而变化,可根据工程流体力学的经验规…     

微穿孔板吸声体非线性声学特性初探

文章以马大猷教授提出的微穿孔板非线性声阻公式为依据,提出了非线性声阻作用的临界条件,并由此进行应用于高声强下微穿孔板吸声体的计算机辅助设计。通过实验对宽频带微穿孔板的非线性特性进行初步分析和实验验证。     

复合微穿孔板吸声结构声学性能预测

本文旨在将微穿孔板吸音结构与多孔材料复合,得到中低频吸音性能较好的复合层声学结构。以微穿孔板多边形穿孔截面、穿孔率、空腔厚度和多孔材料类型为变量,设计复合层声学结构,给出复合层声学结构吸声系数的理论计算方法和声学有限元仿真预测模型。利用3D打印技术制备精度较高的微穿孔板实验样本,利用阻抗管法对复合层声学结构的吸声系数进行实验室测量。对比预测结果和实验数据,发现两者具备很好的一致性。研究表明：复合层声学结构具有很好的中低频吸声系数,通过调整微穿孔板穿孔截面形状和穿孔率可以对中低频段（50-1600Hz）噪音进行有效控制。     

吸声侧壁对微穿孔共振结构声学性能的影响

在微穿孔共振结构的空腔侧壁铺设吸声层将增大空腔的声顺,引进空腔的声阻,从而明显改进结构的吸声特性。与对应的刚性壁面空腔结构相比较,吸声壁面结构的吸声系数共振峰频率降低,频响曲线平坦,峰-谷起伏减小。其特性与填满吸声材料的空腔结构基本相同。相应的理论公式得到实例的有力支持。与三维理论相比较,一维理论比较简洁,仅需引入材料的垂直入射吸声系数。其预测的共振结构吸声系数幅值能够满足工程设计的要求,但是没能充分反映吸声材料对共振峰频率的影响,预测的共振峰频率偏高。     

穿孔板背面紧贴吸声薄层时的声学特性

文章对穿孔板背面紧贴吸声薄层时的声学特性进行了理论分析与计算。并与实验结果作出比较。理论与实验者表明，当穿孔板背后紧贴吸声薄层后，由于穿孔末端增加的附加声阻，将会显著提高穿孔板的吸声效果。同时拓宽吸声频率带宽度。     

复合微穿孔板吸声结构吸声特性分析及优化

针对传统微穿孔板吸声结构(Micro-Perforated Panel Absorber,MPPA)吸声带宽较窄的问题,基于微穿孔板串并联耦合机制,提出了三种不同结构形式的复合MPPA结构.首先,依据声电类比法推导出了复合MPPA法向入射吸声系数的解析计算模型;然后,通过初步设计结构尺寸参数,探究了该类吸声结构的宽带吸...     

双层穿孔板共振器的非线性声学特性研究

1引言穿孔板共振器由前面的穿孔面板和后面的空腔构成。在普通吸声材料不能胜任的高温高压等恶劣条件下,比如对飞机引擎、火箭发动机中的吸声处理,穿孔板共振器具有不可替代的作用。飞机引擎都将产生非常高的声压级,在高声压级下穿孔板共振器将产生非线性效应,即其声阻抗随声压级的变化而变化。     

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     

强非线性条件下Helmholtz共振器喉部声学特性研究

Helmholtz共振器是声学上经常使用的一种高效消声装置,其特点是当共振器共振时,喉部进口很小的压力脉动就会导致共振器中很大的质量流量振荡.由于喉部长度一般远小于波长,这里假设喉部流体运动无相位差,在线性声场条件下可以推导得到共振器内部关系:由此得到Helmholtz共振器的共振频率ωr为:     

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。     

微穿孔吸声结构平均吸声特性分析

提出针对微穿孔吸声结构的"平均吸声系数"概念,并通过计算机编程计算分析确定带宽内不同微穿孔结构"平均吸声系数"的变化规律,得到微穿孔结构参数变化时"平均吸声系数"的极值及所对应的微穿孔的结构参数.所提出的微穿孔结构的设计步骤为微穿孔结构的实际应用和设计提供有价值的参考.     

有源吸声结构近场声学特性

有源吸声结构是近年来提出的一种利用有源控制技术吸收低频反射声的智能结构,对其近场声学性能的分析将为系统优化设计、次级源和误差传感器布放及控制目标选取等关键问题提供理论支持。本文在最小反射声功率条件下,对控制前后吸声结构近场观察面声强及吸声系数的变化进行数值仿真。仿真结果从近场法向声强的幅值、辐射形式及空间分布等方面分析有源吸声结构的近场声学特性,并从结构表面吸声系数变化的角度进一步加以验证。     

耦合条件下微穿孔板吸声特性研究

使用轻薄材料制成的微穿孔板和背腔板,其自身的振动对其吸声特性的影响不容忽视。基于模态叠加法建立了弹性背腔微穿孔板的理论模型,研究了弹性微穿孔板和弹性背腔板的刚度、面密度、张紧力和阻尼对其吸声特性的影响,对比了不同边界条件下的弹性背腔微穿孔板吸声系数。随后,利用试验数据和有限元分析结果验证弹性背腔微穿孔板吸声理论。结果表明,在弹性背腔板和弹性微穿孔板的模态频率处,微穿孔板的吸声系数得到提高。通过合理配置弹性微穿孔板和弹性背腔板的参数,能够有效拓宽其吸声带宽。     

有源吸声结构近场声学特性

有源吸声结构是近年来提出的吸收低频反射声的有效方案,对其近场声学性能的分析将为系统优化设计、次级源和误差传感器布放及控制目标选取等关键问题提供理论支持。本文在最小反射声功率条件下,对控制前后吸声结构近场观察面声强及吸声系数的变化进行了数值仿真。仿真结果从近场法向声强的幅值、辐射形式及空间分布等方面分析了有源吸声结构的近场声学特性,并从结构表面吸声系数变化的角度进一步加以验证。     

铝合金穿孔装饰吊顶板的吸声特性

铝合金穿条板是现代建筑中一种新型的吊顶及墙面装饰材料，而且还可以组成良好的吸声体，常用于宾馆大堂，机场候机厅，地铁车站，商场，展览大厅，计算机房等建筑。本文介绍了两种吸声结构，在五种空腔条件下的吸声特性，其中包括５００ｍｍ和１０００ｍｍ的大空腔，同时还分析了吸声峰值频率，其预计值和实测值基本相符。     

微穿孔板吸声结构的设计方法

关于微穿孔板吸声结构,已有完整的理论和设计数据.近年来,它在工业噪声控制中的应用越来越广泛,已从普通低速通风排气管道的消声,发展到燃气轮机排气噪声和叶轮机颤振噪声的降低.燃气轮机排气噪声高达130～140dB,流速也不低;而叶轮机叶尖处的流速则在250～300m/s左右,声压级在110dB以上.考虑到高流速和高声级的情况,微穿孔板吸声结构的设计要作必要的修正;一般来说穿孔率要适当提高,同时穿孔的孔径可从丝米级加大到毫米级.这样的结构仍不必附加多孔性吸收材料,因而对流场的影响不大,制作上也较方便.     

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。     

微穿孔板水下吸声特性仿真研究

微穿孔板与传统的吸声结构相比具有很大的优点,其吸声频带很宽,因此不需要板后的多孔材料.穿孔板的声阻和声质量可以分别控制,因此很容易设计高吸声系数的结构.微穿孔板结构如果应用在水中将会有很大的不同,水与空气的阻抗比相差3600多倍.显而易见,微穿孔板结构的阻抗与空气接近,与水相差极大.阻抗相差这么大,接近于全反射.因此应用于空气中吸声的微穿孔板结构在水中效果不一定很好.     

穿孔薄膜结构的声学特性

本文研究一种金属穿孔薄膜结构的声学特性。在一些卫生要求较高的场合,以及某些不宜采用纤维性材料和传统吸声材料的地方,采用这种完全金属制作的吸声结构有着特殊的功用。在国外已有不少实例证实这种穿孔薄膜吸声体的良好应用前景。 采用类比电路的分析方法以及声阻抗、吸声系数的实验数据都表明这种吸声结构具有二种共振特性,分别对应于穿孔与后腔组成的共振系统,以及薄膜与后腔组成的共振系统。如果在穿孔膜上面再加上一层复盖的金属膜,那么二层膜之间的耦合将起着重要作用。当调节适当,能够明显地增加吸声效率。因此,选择二层膜之间的支…     

封闭式背腔微穿孔板吸声结构

为提高微穿孔板吸声体的吸声性能，提出一种宽频带封闭式背腔微穿孔板吸声结构。使用薄膜封闭背腔中的特定气体，改变背腔声抗，配合参数合理的微穿孔板，能够提升低频吸声性能并有效拓宽吸声频带。基于声电类比法推导该吸声体的吸声系数计算方法，通过有限元仿真以及阻抗管实验对理论计算结果进行验证，最后探究背腔气体、微穿孔板振动和薄膜厚度对吸声性能的影响。结果表明，背腔气体对吸声性能有显著影响，当在背腔中填充六氟化硫时，能提升该结构的低频吸声性能，但使吸声带宽变窄；当在背腔中填充氦气时，其法向吸声系数在240 Hz～4 300 Hz频率范围内大于0.5。