消声瓦的吸声材料和结构对吸声性能影响的评估

对消声瓦的吸声机理作了概述,用我们提出的近似计算非均匀结构吸声器的材料等效物理参量方法,以及根据渐变吸收层声传输理论模型分别仿真了均匀材料、含实心粒子和空心粒子的复合材料构成的平板消声瓦和含空腔平板消声瓦随频率变化的吸声系数、各复合材料的特性阻抗和衰减系数,分析仿真结果阐明吸声材料和结构对消声瓦的吸声性能的影响,为优选吸声材料和结构提供某些参考依据.     

消声瓦声参数匹配与水下目标的回波消声效果

覆盖消声瓦是水下目标隐身的一个主要方法,对敷瓦消声效果的预报是敷瓦工程的一个重要环节。预报的关键是对消声瓦吸声效果的数值分析和目标回波强度的计算方法。本文分析了消声瓦的吸声机理,据此,采用传递矩阵法和参数匹配方法求得敷瓦多层结构在任意方向的反射系数,再通过物理声学方法计算目标回波强度,给出预报值,并同实验结果进行了比较。     

局域共振型腔体结构吸声瓦的斜入射吸声特性研究

吸声瓦的吸声特性对于水下航行器的声隐身性能具有重要影响.综合考虑空腔覆盖层的结构和局域共振型薄膜材料的低频吸声性能,利用COMSOL软件建立了局域共振型腔体结构的吸声瓦的有限元模型,研究了其在10～2 000 Hz内对斜入射声波的吸声性能,采用振动位移云图揭示其吸声机理,通过位移矢量图和动能密度分布图分析入射角度影响吸...     

水下吸声夹芯复合材料的声学性能

基于水下目标消声覆盖层的承载和隐身一体化需求,通过分析水下消声材料吸声机理,设计了一种水下吸声夹芯复合材料。合理选择材料组分制备了芯材声学试样,测量了声速、复模量、损耗因子等声学参数;采用脉冲声管试验声学性能与理论计算结果一致;33mm厚聚氨酯改性环氧基微珠(PUEPM)配方试样声学性能要优于环氧基微珠吸声体(EPM),5KHz以上频段吸声系数达到0.7;样机消声水池试验表明,水背衬时夹芯吸声结构样机平均吸声系数大于0.5。     

水下吸声夹芯复合材料的声学性能EI北大核心CSCD

基于水下目标消声覆盖层的承载和隐身一体化需求,通过分析水下消声材料吸声机理,设计了一种水下吸声夹芯复合材料。合理选择材料组分制备了芯材声学试样,测量了声速、复模量、损耗因子等声学参数;采用脉冲声管试验声学性能与理论计算结果一致;33mm厚聚氨酯改性环氧基微珠(PUEPM)配方试样声学性能要优于环氧基微珠吸声体(EPM),5KHz以上频段吸声系数达到0.7;样机消声水池试验表明,水背衬时夹芯吸声结构样机平均吸声系数大于0.5。     

局域共振型腔体结构吸声瓦的斜入射吸声特性研究EI北大核心CSCD

吸声瓦的吸声特性对于水下航行器的声隐身性能具有重要影响。综合考虑空腔覆盖层的结构和局域共振型薄膜材料的低频吸声性能,利用COMSOL软件建立了局域共振型腔体结构的吸声瓦的有限元模型,研究了其在10~2000 Hz内对斜入射声波的吸声性能,采用振动位移云图揭示其吸声机理,通过位移矢量图和动能密度分布图分析入射角度影响吸声性能的原因。研究结果表明:该吸声瓦的吸声系数随频率的增大、斜入射角度的增大而增大;吸声机理为上下空腔的收缩与扩张引起纵波向损耗因子较大的横波转化,以及局域共振结构的反共振消耗声能,二者共同作用提高吸声瓦的吸声性能;斜入射声波使得吸声瓦横向位移增大,转化成的剪切波增多;斜入射角度越大,吸声瓦的动能密度越高,消耗声能越多,因此吸声性能增强。研究结果可为吸声瓦的低频吸声特性设计提供理论指导。     

消声水池声场的仿真计算

消声水池的声场计算对消声水池尺寸的确定和所敷设的吸声材料参数的选择十分重要。利用虚源方法建立了消声水池声场计算的声场模型,该模型考虑了二次反射、吸声系数随入射角变化、有指向性声源等多种情况。利用声场模型对水池的声场进行了计算,分别考虑了点声源、吸声系数随入射角变化、二次反射和指向性声源等情况。通过对不同条件下消声水池声场的计算仿真,分析了不同因素对水池自由场的影响,得到了具有一定应用价值的结论。     

基于有限元法的水声构件声性能预报

对水声构件的声性能进行有限元仿真研究,是因为水声构件的声性能不仅由材料本身的物理参数所决定,而且与其内部空腔形状与分布有关。通过反射波与入射波形成的驻波场声压可以直接计算出水声构件的吸声系数。对多种样品进行仿真与测量,两者结果较为一致。该法不受模型结构复杂性的限制,具有费时少、精度高的特点,为消声瓦等水声构件的声性能预报提供了保证。是预报水声构件声性能的一种便捷工具。     

中隔板对片式阻性消声器的影响分析

片式阻性消声器的消声能力决定于消声片的吸声系数,消声片内的中隔板对吸声系数影响的详细分析对消声器的设计和应用具有重要意义。应用传递矩阵法并结合声波在吸声材料中的传播理论,建立了片式阻性消声器内多层消声片的吸声系数计算模型,计算了消声器内不同消声通道的吸声系数,通过对比分析不同消声通道的吸声系数,讨论了中隔板对片式阻性消声器消声能力的影响。以实际消声器为例,通过计算吸声系数和实际的插入损失测试,对比两种结果,显示两者在随频率变化的趋势上吻合良好,验证了消声片内设置中隔板对消声器消声效果在不同频段具有不同的影响,在低频和较高频率范围内,中隔板具有积极作用,而对于中频段,中隔板具有消极作用。     

多层高分子复合结构斜入射声波吸声性能

研究了多层高分子复合结构在斜入射声波作用下, 各层材料动态力学性能参数和几何参数变化对其吸声性能的影响规律。应用三维传递矩阵数学模型计算了多层复合结构对垂直入射声波的吸声系数, 并与实验结果进行了对比。结果表明计算结果与实验结果基本一致。利用此数学模型分析了各层材料厚度、模量、损耗因子及泊松比变化对吸声性能的影响。分析结果表明, 各因素变化对吸声性能影响较大, 且外层材料性能参数变化对吸声性能的影响明显大于内层材料性能参数变化对吸声性能的影响。      

Acoustic boundary element eigenproblem with sound absorption and its solution using Lanczos algorithm

A damped system eigenvalue analysis of acoustical cavities using the boundary element method is presented. The acoustic boundary element eigenproblem formulation found in the literature is extended to include sound absorption in acoustical cavities. A dissipative term is included in the eigenvalue matrix equation to account for boundary absorption. The resulting damped system eigenvalue problem is solved using a new Lanczos subspace algorithm for quadratic eigenproblems. Since the boundary element matrices are unsym-metric, the Lanczos algorithm presented is in its most general form for unsymmetric quadratic eigenprob-lems. Examples are presented to show the application of the method in computing the eigenfrequencies of acoustic cavities with sound absorption.     

环氧树脂基轻质芯材夹层复合吸声结构的水声性能

用玻璃纤维、乙烯基树脂、环氧树脂和空心玻璃微珠等为原料合成了环氧树脂基轻质夹层复合吸声结构(EPS),在脉冲声管和消声水池中测试了EPS试件的反射系数和吸声系数,测试结果表明,EPS的水声性能受到芯材基体比例、聚醚胺固化剂含量及分层比例等工艺参数的影响,通过合理控制这些参数,可以使芯材相对密度0.8±0.05、厚度25...     

某种多孔陶瓷的消声性能试验

调研了多孔陶瓷材料在声学领域的应用，阐述了其作为吸声材料、隔声材料及消声器使用时的声学原理。基于多孔陶瓷作为消声器使用的相关研究较少，为确定影响多孔陶瓷消声性能的主要因素，在两种试验工况下对不同规格的多孔陶瓷管进行排气试验。孔隙率是表征多孔陶瓷的基本参量，它与多项物理性能存在紧密联系，为排除它的影响，选择40 %孔隙率的多孔陶瓷进行试验，结果表明壁厚越厚，消声效果越好，孔径为20 μ的多孔陶瓷管消声效果最佳。随着温度的升高，多孔陶瓷管的消声频谱特性曲线向高频移动。     

DNA nanotube formation based on normal mode analysis

Ever since its inception, a popular DNA motif called the cross tile has been recognized to self-assemble into addressable 2D templates consisting of periodic square cavities. Although this may be conceptually correct, in reality certain types of cross tiles can only form planar lattices if adjacent tiles are designed to bind in a corrugated manner, in the absence of which they roll up to form 3D nanotube structures. Here we present a theoretical study on why uncorrugated cross tiles self-assemble into counterintuitive 3D nanotube structures and not planar 2D lattices. Coarse-grained normal mode analysis of single and multiple cross tiles within the elastic network model was carried out to expound the vibration modes of the systems. While both single and multiple cross tile simulations produce results conducive to tube formations, the dominant modes of a unit of four cross tiles (one square cavity), termed a quadruplet, fully reflect the symmetries of the actual nanotubes found in experiments and firmly endorse circularization of an array of cross tiles.     

橡胶微观结构因素对声障板吸声性能的影响

选择丁苯橡胶(SBR)和丙烯腈(CN)含量为36%~41%的丁腈橡胶(NBR),分别与氯化丁基橡胶(CIIR)共混,研究了SBR和NBR两种橡胶由于微观结构不同对声障板吸声性能的影响。由于微观结构的差异,SBR与NBR相比,其与丁基橡胶的共混(并用)胶料在0.5~3 MPa静水压力和3.5~7 k Hz频率范围条件下,吸声性能对静水压力的敏感性较低,且在试验的整个静水压力范围和频率范围尤其在1.5~3.5 k Hz频段具有更高的吸声性能。     

不同界面形状分层消声覆盖层声特性的实验研究

研究了不同界面形状的分层消声覆盖层的吸声性能。制备了三角形、半圆形、矩形和平面形等不同界面形状的分层消声覆盖层,并在声管中测试了其水声吸声系数。结果表明:在研究的频率范围内,非平面界面形状的分层消声覆盖层吸声性能优于平面界面形状的分层消声覆盖层的吸声性能,其中,半圆形界面形状的分层消声覆盖层吸声效果最好。原因在于声波在非平面界面上会发生波型转化,使声衰减能力弱的纵波转化为声衰减能力强的切变波,引起较大的剪切变形,入射波能量被大量地消耗。研究说明,合理设计分层消声覆盖层界面形状可以提高其水声吸声性能。     

薄膜声学超材料降噪性能分析及设计

为了提升薄膜型声学超材料的隔声性能,首先采用模态叠加法和遗传优化算法实现一种反射型薄膜声学超材料单胞多参数结构优化设计;然后为了拓宽薄膜声学超材料单胞结构的隔声带宽,进一步提出一种能够实现低频宽带吸声的十字型薄膜声学超材料.结果表明:采用经过优化所得的反射型薄膜声学超材料可有效提高隔声带宽和离散频率的隔声量;并且十字型...     

固化参数对丁羟基聚氨酯水声材料性能的影响

研究了固化参数对丁羟基聚氨酯水声材料的力学性能、声学特性的影响,并通过声学测试手段考察了不同固化参数对热老化稳定性的影响。结果表明:固化参数增大时,丁羟基聚氨酯材料的硬度、拉伸强度上升,吸声性能增强,延伸率下降;固化参数<1时,样品透声性能较好;当固化参数=1时,聚氨酯材料的耐热老化能力强,稳定性较好。密度受固化参数影响不明显。