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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 321 毫秒
1.
研究了充水亥姆霍兹共振器的弹性壁对其声学特性的影响。建立了考虑壁面弹性的圆柱形共振器的等效集中参数理论模型,并在静水管路上进行了实验验证。从共振器的共振频率、激励声压与腔内声压的传递函数以及共振器的传递损失等方面阐述了弹性壁的影响,并对刚性壁假设和弹性壁结果进行了比较。理论和实验都证明了腔壁弹性对亥姆霍兹共振器的声学特性有很大的影响。  相似文献   

2.
设计了简易的实验装置,对亥姆霍兹旋转木马的声-动能转化现象及其运动过程进行了实验研究和讨论,并简单确定了亥姆霍兹共振器的共振频率.  相似文献   

3.
水下圆柱形Helmholtz共振器的声学特性分析   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
王泽锋  胡永明  孟洲  倪明 《物理学报》2008,57(11):7022-7029
理论分析了水下圆柱形Helmholtz共振器的声学特性. 综合考虑壁面弹性和辐射阻抗的影响,基于电-声类比的基本原理,建立了较为完善的水下圆柱形Helmholtz共振器的低频集中参量模型. 利用电路分析的基本方法,得到了系统的输入阻抗和声压传递函数表达式. 仿真分析了主要结构参数对共振器声学特性的影响,得出了一些有意义的结论. 在充水驻波罐中对自制的Helmholtz共振器进行了测量,并对实验结果进行了详细地误差分析. 去除压电水听器对测量结果的影响后,实验与仿真结果基本一致,从而验证了理论分析的正确性. 关键词: Helmholtz共振器 共振频率 传递函数 辐射阻抗  相似文献   

4.
王正敏  饶伟  李德玉 《声学学报》2019,44(5):834-842
提出用亥姆霍兹共振器控制声腔内噪声时计算共振器最优阻尼比和最优工作带宽的理论公式,并进行实验验证。首先,建立共振器与待控腔体的声学耦合方程,以最小化腔体内目标声压幅值为参考,对共振器的阻尼比和工作带宽进行理论分析,求出最优阻尼比和最优工作带宽的计算公式。接着,提出在声腔噪声控制中使用最优亥姆霍兹共振器的实施步骤。最后,以一维声学腔体内的噪声为控制对象,通过对比控制前后的理论结果与实测数据,验证最优阻尼比和最优工作带宽的理论公式。结果表明,本文开发的亥姆霍兹共振器优化设计方法能准确地预报共振器的最优阻尼比与最优工作带宽,在声腔中低频噪声控制中有广泛的应用前景。   相似文献   

5.
可听声频段的声学超材料   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
丁昌林  赵晓鹏 《物理学报》2009,58(9):6351-6355
制作了一维周期排列的亥姆霍兹共振器超材料,在空气环境下测试了其在可听声频段声学透射行为.实验结果表明,在2.1—3.5 kHz附近该材料具有透射衰减的吸收峰,利用声传输线理论(ATLM)计算的透射率和实验结果一致,同时由计算的等效阻抗分析可知,实验中出现的吸收峰是由HRs共振的回波反射引起的.另外,实验测试的样品中透射信号分布进一步验证了材料的共振效应,也就是会出现与外加激励反相响应.基于前述的共振模型计算出该材料的等效弹性模量为负. 关键词: 亥姆霍兹共振器 声传输线 吸收峰 等效弹性模量  相似文献   

6.
针对实际中声场激励频率可能发生变化的情况,研究采用自适应频率可调的亥姆霍兹共振器吸声器来跟踪激扰频率从而控制封闭空间噪声。建立了封闭声腔与亥姆霍兹共振器耦合的频域模型与时域控制模型,并给出了三种频率调谐控制算法,即亥姆霍兹共振器开口处声压幅值最小和内部声压幅值最大,以及判断内部声压幅值和开口处声压幅值的点积值趋零(点积值法)。理论分析和数值计算结果表明点积值法调频效果明显优于其它两种算法。采用并设计一种颈部面积可调的可调频亥姆霍兹共振器,利用点积值调频算法进行了单频和带宽信号激励下封闭空间噪声控制仿真和单频激励下实验研究,结果表明:点积值调频算法具有较好的频率调节性能和调节精度,并取得了理想的噪声控制效果,验证了理论模型正确性及调频算法的有效性。  相似文献   

7.
平面超薄准直器件的参数依赖性   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
胡洁  王昊泽 《应用声学》2020,39(6):799-803
本文设计了一具有高效强指向性的平面超薄人工结构,当平面声波垂直入射到该结构时,若中心狭缝处产生的F-P(Fabry-Perot)共振和两侧类亥姆霍兹凹槽的共振频率耦合时,会产生一具有高度指向性的准直声束。通过对结构两侧的凹槽阵列的作用、凹槽周期D和凹槽数量r的探讨,发现凹槽阵列可将散射声波转换成声表面波,大大提高了透射效率,同时结构的共振频率、声透射率和准直效果和D、r的变化关系不大,说明对该结构准直效应产生影响的是F-P共振频率和类亥姆霍兹共振器共振频率,与布拉格散射无关。这一发现有助于在降低结构尺寸的同时仍保持结构的有效性,为后续指向性器件的应用提供了理论依据。  相似文献   

8.
亥姆霍兹共振器抑制振荡燃烧理论分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
燃烧室是燃气轮机的核心部件之一,其中的燃烧过程的关键技术之一是如何避免和抑制振荡燃烧现象.本文简要阐述了发生振荡燃烧的机理以及亥姆霍兹共振器抑制振荡燃烧的声学分析,并且通过线性分析与CFD计算相结合的研究方法对燃烧系统的燃烧稳定性进行计算;同时分析了共振器共振频率和安装位置对燃烧稳定性的影响,得出在不同因素影响下,系统的稳定性和模态.这些分析有助于我们在设计和运行燃烧系统时,实现燃烧系统的安全、高效和清洁运行.  相似文献   

9.
本文在电磁感应法的基础上,通过与亥姆霍兹线圈串联使电容达到谐振的改进方法,测量了不同电容参数下的亥姆霍兹线圈磁场分布,并利用Origin软件拟合分析了亥姆霍兹线圈磁场与中心轴线位置的关系.实验结果表明,基于电磁感应的改进方法测得的亥姆霍兹线圈磁场精确度在一定程度上均大于传统电磁感应法的测量结果,3种电容选择中,串联电容为0.099×10-6F时,精确度最高,拟合的亥姆霍兹线圈磁场与中心轴线位置的关系式与理论状态下的公式基本吻合.改进方法的实验效果明显,精确度高,科学可行,是一种值得推广的测量亥姆霍兹线圈磁场的改进方法.  相似文献   

10.
为增加离子与原子碰撞成像系统中探测电子的立体角,设计了一约束电子的复合型亥姆霍兹线圈装置.对复合型亥姆霍兹线圈的磁场分布进行了理论计算和分析,并对制作的复合型亥姆赫兹线圈产生的磁场进行了实验测量,得出磁场的均匀性好于±0.6%. 关键词: 亥姆霍兹线圈 磁场分布 磁场均匀性  相似文献   

11.
Helmholtz水声换能器弹性壁液腔谐振频率研究   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
桑永杰  蓝宇  丁玥文 《物理学报》2016,65(2):24301-024301
针对传统Helmholtz水声换能器设计中刚性壁假设的局限性,将Helmholtz腔体的弹性计入到液腔谐振频率计算中,实现低频弹性Helmholtz水声换能器液腔谐振频率精确设计.基于细长圆柱壳腔体的低频集中参数模型,导出了腔体弹性引入的附加声阻抗表达式,得到了弹性壁条件下Helmholtz水声换能器等效电路图,给出了考虑了末端修正的弹性壁Helmholtz共振腔液腔谐振频率计算公式.利用ANSYS软件建立了算例模型,仿真分析了不同材质、半径、长度时的Helmholtz共振腔液腔谐振频率.结果对比表明弹性理论值与仿真值符合得很好,相比起传统的刚性壁理论计算结果,本文的弹性壁理论得出的液腔谐振频率值有所降低,与真实情况更加接近.本文的结论可以为精确设计低频弹性Helmholtz水声换能器提供理论支持.  相似文献   

12.
桑永杰  蓝宇  刘茂伊 《声学学报》2019,44(6):1068-1073
使用双面同相振动的弯曲圆盘换能器驱动双Helmholtz共振腔,既放大了弯曲圆盘换能器弯曲共振频率以下频段的声输出,又利用两个Helmholtz共振腔的同相声源辐射模型实现了在Helmholtz共振频率处的"∞"字形垂直指向性,实现了低频指向性声发射。阐述了换能器实现"∞"字形低频指向性发射的机理,研究了腔体长度、金属圆片厚度及弯曲圆盘边缘简支厚度等关键结构参数对Helmholtz共振频率的影响,求解了换能器的发送电压响应、指向性等参数。依据仿真结果制作了实验样机,在消声水池中进行了电声性能测试。测试结果显示,指向性形状及液腔共振频率与仿真结果基本相符。这种由弯曲圆盘驱动的双Helmholtz共振腔水声换能器为实现水声换能器小尺寸、低频指向性发射提供了一种技术手段。   相似文献   

13.
A highly efficient frequency-controlled sound source based on a tunable high-Q underwater acoustic resonator is described. The required spectrum width was achieved by transmitting a linear frequency-modulated signal and simultaneously tuning the resonance frequency, keeping the sound source in resonance at the instantaneous frequency of the signal transmitted. Such sound sources have applications in ocean-acoustic tomography and deep-penetration seismic tomography. Mathematical analysis and numerical simulation show the Helmholtz resonator's ability for instant resonant frequency switching and quick adjustment of its resonant frequency to the instantaneous frequency signal. The concept of a quick frequency adjustment filter is considered. The discussion includes the simplest lumped resonant source as well as the complicated distributed system of a tunable organ pipe. A numerical model of the tunable organ pipe is shown to have a form similar to a transmission line segment. This provides a general form for the principal results, which can be applied to tunable resonators of a different physical nature. The numerical simulation shows that the "state-switched" concept also works in the high-Q tunable organ pipe, and the speed of frequency sweeping in a high-Q tunable organ pipe is analyzed. The simulation results were applied to a projector design for ocean-acoustic tomography.  相似文献   

14.
高东宝  曾新吾*  周泽民  田章福 《物理学报》2013,62(9):94304-094304
基于亥姆霍兹共振腔单元设计并制作了一种一维局域共振型声子晶体, 针对结构中存在点缺陷的情况, 进行了实验研究. 实验结果表明, 由于点缺陷的存在, 局域共振型声禁带中出现了缺陷模式, 并且在缺陷单元周围引起了能量的局域现象, 与理论结果符合较好. 缺陷单元从两个不同的方向趋近于完美单元时, 缺陷模式分别按照不同的规律变化, 但是越靠近禁带边缘, 所局域的能量就越多. 另外, 当缺陷单元共振频率小于完美单元共振频率时, 局域能量主要集中在声波导内; 反之, 局域能量则主要集中在共振腔内. 本研究对设计新型低频声滤波装置及高声强集中装置具有一定意义. 关键词: 亥姆霍兹共振腔 声子晶体 缺陷模式 能量局域化  相似文献   

15.
李强法  徐承和 《物理学报》1981,30(7):936-944
本文利用微波网络理论分析了缓变截面波导开放谐振腔,给出了任意纵剖面形状开放腔的传输Q值的一般公式。估计了波导壁欧姆损耗对Q值的影响。简单讨论了谐振频率修正问题。并具体推导了双圆锥腔和圆柱形开放腔的传输Q值的计算公式。 关键词:  相似文献   

16.
Helmholtz resonator is often used to reduce noise in a narrow frequency range. To obtain a broader noise attenuation band, combing several resonators is a possible way. This paper presents a theoretical study of sound propagation in a one-dimensional duct with identical side-branch resonators mounted periodically. The analysis of each resonator was based on a distributed-parameter model that considered multi-dimensional wave propagation in its neck-cavity interface. This model provided a more accurate prediction of the resonant frequency of the resonator than traditional lumped-parameter model. Bloch wave theory and the transfer matrix method were used to investigate wave propagation in these spatially periodic resonators. The results predicted by the theory fit well with the computer simulation using a three-dimensional finite element method and the experimental results. This study indicates that the wave coupling in this periodic system results in the dispersion of the frequency band into the stop and the pass bands. The long-term significance is that periodic resonators may more effectively control noise in ducts by broadening the bandwidth they attenuate and increasing the magnitude of sound attenuation.  相似文献   

17.
The influence of the resonator shape on nonlinear acoustic field in a thermoacoustic engine is studied.The resonator of themoacoustic engine is boundary driving by a piston at one end,and the other end of it is rigid closed.A one-dimensional wave equation that accounts for gas dynamic nonlinearities and viscous dissipation in the resonator is established based on the governing equations of viscous hydromechanics.The nonlinear wave equation is solved using approximate Galerkin method.The nonlinear acoustic field in four different types of shaped resonators including hyperbolical,exponential,conical and sinusoidal are obtained and compared with that of a cylindrical resonator.It is found that the amplitude and waveform of the pressure are strongly affected by the resonator shape,the driving amplitude and the oscillation frequency of the piston.Waveform distortion,resonance frequency shift and hysteresis are observed,when the piston oscillation amplitude is large enough.The advantages of shaped resonator for thermoacoustic engine lie in inhibition of higher order harmonics and improvement of pressure ratio,etc.  相似文献   

18.
Launch vehicle noise is broadband in nature and the noise transmitted into the payload fairing is reduced by treating its interior with an acoustic absorption layer. The latest generation payload fairings are made from composite material which offer poor noise attenuation at low frequencies. One possible solution for reducing the low frequency noise is to use Helmholtz resonators tuned to a few of the dominant low frequency components, such as shell ring frequency or the first few cavity modes of the fairing. The paper presents a simplified modelling approach for numerical simulation of a coupled cavity–resonator system which is validated by experiments. The influence of damping and resonator volume fraction on the coupled system performance, to suppress the first axial mode in a cylindrical cavity, is shown and the resonator volume fraction required for significantly (more than 5 dB) suppressing the cavity axial mode is established.  相似文献   

19.
纳米机械振子尺寸小,质量轻,可以用来制作探测力、质量等微小物理量的超灵敏探测器.石墨烯拥有质量轻、密度低和杨氏模量高等特性,被认为是制作纳米机械振子的理想材料.石墨烯纳米机械振子因其具有的谐振频率高、品质因子高和谐振频率可调性高等优势,近年来得到了人们的广泛关注.作为表征纳米机械振子性能的一个重要指标,品质因子越高,意味着纳米机械振子耗散越低,纳米机械振子的灵敏度越高.本文通过微纳加工的工艺制备出一种谐振频率随栅压可调(调节的范围为73MHz~90MHz)的石墨烯纳米机械振子样品,研究其在极低温高真空环境下的品质因子与栅极电压之间的关系.实验表明通过栅压调节振子的内部应力,能够使石墨烯纳米机械振子品质因子从220提高到1000.我们的结果为二维材料纳米机械振子的耗散研究提供了一种新的研究思路.  相似文献   

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