基于分层媒质模型的声学性能仿真研究

该文采用分层媒质模型，对尖劈型吸声材料及平板型隔声材料的吸、隔声性能进行了仿真研究。对尖劈型吸声材料用类比变截面管道的声场理论，给出了计算其吸声系数的一种方法；对平板型隔声材料采用传递矩阵方法，推导了多层结构的透射系数和插入损失公式。通过仿真计算，指出了改进材料声学性能的途径。     

基于热平衡算法的多孔材料吸水性仿真研究

为获取多孔材料最准确的吸水特性,在理想流体温度环境下,通过热平衡算法计算多孔材料吸水性并进行仿真研究.分析多孔材料内流动与传热影响,无量纲化处理流体速率,构建热平衡计算能量方程,明确热平衡模式下多孔材料固体和流体状态;组建一维多孔材料水分运动解析式,计算多孔材料吸水初始条件与上、下边界条件,得到多孔材料吸水模型,将吸水率运算当作非线性最小优化问题,求解多孔材料吸水模型参数,获得精确吸水性测量信息.在热平衡环境下对多孔材料单面浸泡、整体浸泡与真空饱和三种吸水状态进行仿真,结果表明:多孔材料在热平衡环境下孔隙率越高,毛细饱和含水率越大,毛细吸水系数与毛细饱和含水率呈线性正关联.     

低频“超材料”结构不同周期性排列方式特性分析

以低频"超材料"的矩形双层螺旋体单元胞为建模基础,在HFSS软件中仿真研究了该模型的周期性平铺排列结构、周期性平行排列结构、周期性十字交叉排列结构的S参数,并采用S参数提取法提取了等效电磁参数,分析了3种排列方式在低频频域内呈现出的不同"超材料"特性。仿真结果表明,周期性平铺排列结构可将入射波完全反射回去,周期性平行排列结构为低频磁负"超材料",周期性十字交叉排列结构为低频左手材料。     

非织造材料外观质量识别的小波纹理分析方法

研究了两类小波域图像纹理特征提取方法在非织造材料外观质量描述中的应用。分别从高频子带小波系数中计算1-范数和2-范数能量基特征,以及根据小波系数服从广义高斯分布,采用极大似然估计法计算广义高斯分布的尺度参数和形状参数作为非织造材料纹理特征。以1-紧邻分类器正确识别率为评价指标,衡量了两类小波纹理特征在非织造材料外观质量识别中的纹理表达能力和可分性。实验数据表明,提出的两类纹小波纹理特征在非织造材料外观质量识别中具有较强的刻画能力和较好的质量。     

两种双负材料电磁参数提取方法的比较验证

双负材料电磁参数的准确提取是新型双负结构探索和双负材料应用研究中的关键问题.分析研究了基于散射参数以及近似解析表达式的双负材料电磁特性参数提取技术,给出了相应的计算公式.通过对金属丝单元、谐振环单元以及金属丝与谐振环组合单元异质填充结构的电磁散射参数的计算机仿真计算,提取出三种不同结构的电磁特性参数,并根据仿真结果对两种参数提取方法进行分析比较.研究表明:解析公式提取法可以准确的预测出谐振点的位置,S参数提取法提取的参数曲线则更接近实际情况.     

基于LabVIEW的吸声系数测试系统设计

介绍了基于图形化语言LabVIEW开发环境,采用双传声器法测量各种材料吸声系数的方法;利用频谱细化技术对算法进行了优化,实现了对吸声系数快速、连续、稳定的测量,并可以方便地保存项目参数及对测试结果进行分析、拼接、保存、复现及报表;在相同的实验条件下,采用多种实验材料与B&K PULSE系统进行对比测试,并对海绵的测试结果进行了具体分析;结果表明,采用本系统所测得曲线与PULSE测试结果吻合度很高,证明该系统测试精确度高,性能稳定可靠,操作简单,达到了设计要求,有助于各种吸声材料的研发。     

风电运维母船舱室噪声预报与吸声控制

本文以某风电运维母船为研究对象,通过统计能量分析法,对某风电运维母船舱室噪声进行预报并提出噪声与振动控制措施.首先,根据船舶结构特征,将船舶模型划分为若干个子系统,依次构建子系统并创建子系统之间连接,设置材料参数和吸声系数,构建了全船声学分析模型;其次,依据相关文献的经验公式估算各类噪声源,对航行工况和风场工况的重要舱室(轮机舱、推进舱、会议室、休息区、A甲板舱室、B甲板舱室、C甲板舱室和船长室)进行噪声预报,并根据MSC.337（91）号决议判断目标舱室噪声超标情况,其中,风场工况中主甲板的会议室噪声略有超标,噪声值为62.3dB(A),其余目标舱室的噪声均在限值范围内;同时,从目标舱室频谱图可以看出,噪声声压级随频率的升高先增大后减小,声压级峰值主要集中在1000Hz的中频范围;最后,通过噪声传递路径分析可知,船舶声源经过同层传播进而向上传播对会议室产生影响,噪声主要从底部和右侧传播至会议室,造成会议室噪声超标.对目标舱室会议室敷设吸声材料进一步实现降噪处理,在敷设玻璃棉和橡胶组成的吸声材料后,噪声值从原先的62.3dB(A)降至53dB(A),噪声值降至限值以下.     

背衬对隔声去耦瓦吸声性能的影响

基于传递矩阵法,建立了不同背衬情况下的水下隔声去耦吸声覆盖层模型,讨论了软背衬、硬背衬、单层壳体背衬和双层壳体背衬条件下隔声去耦瓦的吸声性能。结果表明:双层壳体背衬条件下吸声系数曲线存在明显的调制现象,且壳间水层增厚,吸声峰值向低频移动,峰增多、变密,峰值有所减小,而外层壳板厚度变化对吸声系数影响不大;单层壳背衬条件下,钢板的厚度越大,第一吸声峰值向低频移动,且峰值变小;当钢板的厚度达到一定的厚度时,其吸声系数曲线逐渐与刚性背衬下隔声去耦瓦的吸声曲线接近。     

基于LabVIEW的材料法向吸声系数测量实验系统的研制

采用双传声器传递函数法,运用NI声振信号采集系统及LabVIEW软件,完成了材料法向吸声系数测量软硬件系统的研制,实现了测量管道设计、信号采集系统确定及分析程序的开发工作,应用本系统对海绵吸声材料样品进行了实验测量,验证了系统的有效性。     

电容式微超声传感器的电极参数优化设计

建立了电容式微超声传感器(cMUT)的有限元模型,通过对模型进行静电-结构耦合仿真分析,研究了金属电极的结构参数包括电极面积、电极厚度、电极材料以及电极相对与薄膜的位置等参数的变化对传感器性能的影响.分析了电极参数与传感器吸合电压,静态电容,机电转换比以及机电耦合系数的关系,最后得到了优化的电极结构参数,即金属电极面积为传感器振动薄膜面积的一半时,传感器具有较低的吸合电压和较大带宽值及机电耦合系数.