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相似文献
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1.
针对单层微穿孔板的低频吸声问题提出了微穿孔板复合板型声学超材料结构。将板型声学超材料置入微穿孔板结构的背腔内部实现结构复合。实验结果表明:在相同背腔厚度下,复合结构的吸声性能整体优于单层微穿孔板结构,其中复合结构的吸声曲线从396~892 Hz均大于0.6,在453 Hz处吸声系数达到0.972。利用有限元方法对复合结构进行了仿真,仿真计算的吸声曲线与实验吸声曲线的趋势基本相同,同时发现低频吸声主要由板型声学超材料与声波相互作用贡献。板型声学超材料的吸声峰值的对应频率处,其等效动态质量密度从正变负。在复合结构内部的微穿孔板和板型声学超材料存在相互耦合作用,使得复合结构的第一峰值发生微小偏移。增加板型声学超材料的质量块重量可以使第一吸声峰值向低频移动;保持总背腔厚度不变,增加板型声学超材料的子腔厚度,也可以使第一吸声峰向低频移动。   相似文献   

2.
水下弹性微穿孔吸声结构吸声系数研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
利用模态叠加法建立了水介质微穿孔板的数学模型,基于声电类比法得到其等效电路模型。研究了弹性微穿孔板和弹性背腔对垂直入射吸声系数的影响。与空气介质中的微穿孔板不同,水下微穿孔板因结构阻抗不足,难以取得满意的吸声效果,为此提出了增强型微穿孔吸声结构,并在水介质阻抗管内对理论结果予以验证。结果表明,随着增强型弹性微穿孔板弯曲刚度的增大,其在[20,2000]Hz范围内的平均吸声系数得到提高,逐步趋近于刚性微穿孔板的结果,弹性背板使微穿孔吸声结构的吸声峰向低频移动,低频吸声效果得到提高。   相似文献   

3.
微穿孔板结构的设计   总被引:23,自引:1,他引:22  
微穿孔板结构是无需多孔性材料的宽带共振吸收系统,这是过去为使吸声结构不受使用条件而研制的。在本文中,对穿孔板及穿孔板结构的特性做了进一步的分析,求得给定简单共振系统的吸声特性直接了当计算其结构参数的方法,简化了设计工作。对双层微穿孔板结构,证明其高频率特性基本与简单共振结构相同,次级共振结构的作用主要是使有效空腔在低频加大,因而展宽低频响应,这也使设计化简。文中还讨论了根据结构求出吸声特性的方法。  相似文献   

4.
王卫辰  冯军  马然 《声学学报》2021,46(5):721-729
微穿孔板几何参数的耦合性及其对整体吸声性能的影响,对于设计微穿孔板吸声体和优化其工作性能具有指导作用。根据微穿孔板吸声体基本理论,研究了穿孔率和穿孔直径双参数耦合作用下微穿孔板吸声体的整体吸声性能。穿孔率和穿孔直径之间的耦合性与其本身取值密切相关,而与板厚和板后腔深无明显关系;在穿孔率-穿孔直径参数域上,吸声体存在吸声系数为1.0的吸收峰,整体吸声性能随穿孔率或穿孔直径从小到大变化,呈现出先增强后减弱的变化趋势。该结论能够准确解释微穿孔板受粉尘污染后吸声性能的变化规律和演变路径。论文的工作为设计微穿孔板吸声体提供了一种新的理论依据和实施方法。   相似文献   

5.
微穿孔板吸声器的吸声频带相较于亥姆霍兹谐振器更宽,但其低频吸声的实现需要较大的空气背腔,这对结构尺寸有限制的场合存在一定局限性。本文设计了一种轻薄吸声降噪结构(内置亥姆霍兹谐振器的微穿孔板吸声器,简称MPPHR),将微穿孔板吸声器与亥姆霍兹谐振器进行了结合,提升吸声器的低频吸声性能的同时兼具了微穿孔板宽带吸声的优点。首先基于微穿孔板和亥姆霍兹谐振器理论建立了等效电路模型并计算了结构的声阻抗。然后通过有限元对MPPHR的吸声特性进行了参数研究。最后验证了MPPHR的声阻抗模型和有限元仿真的准确性。研究结果表明:MPPHR结构拥有更宽吸声频带,厚度仅为30mm的MPPHR的半吸收频带可达1294Hz,相较于同等厚度下的微穿孔板吸声器宽近500Hz。此外,MPPHR拥有更好的低频吸声效率。  相似文献   

6.
赵晓丹  李晓  丁瑞 《声学学报》2014,39(3):360-364
提出了在微穿孔板后部引入机械阻抗形成组合结构来解决微穿孔板低频吸声性能差的问题。由机械阻抗板两侧质点速度相同得出机械阻抗单元的传递矩阵,采用传递矩阵法将其与空腔、微穿孔板单元串接,建立组合结构理论计算模型;通过分析品质因子获得带宽与机械阻抗板质量成反比;试验得出组合结构在400 Hz附近有系数为0.8以上的吸声峰值,试验结果与理论计算吻合。在传统微穿孔板共振吸声机制的基础上加入机械共振,能够实现在不增加结构厚度的前提下提高低频吸声性能;降低机械阻抗板质量并且适当控制边界阻尼系数可以实现吸声频带的拓宽。   相似文献   

7.
针对管道内低频噪声难以抑制的问题,本文基于亥姆霍兹共振腔(HR)阵列吸声板和穿孔管消声器组合,设计了一种复合式宽带消声器。首先利用有限元法仿真分析传统穿孔管消声器,发现中低频消声能力较差,通过嵌入HR阵列吸声板吸收中低频噪声。采用仿真与实验的方式研究吸声板的声学性能:在400-1000 Hz频段内的平均吸声系数达到了0.88。然后对复合式消声器进行数值模拟及3D打印阻抗管实验测试对比:复合式消声器在400-1718Hz频率范围内的平均传递损失为18.15 dB ,最终实现了管道内全频带噪声有效控制。  相似文献   

8.
研究了平面波垂直入射和掠入射两种情况下波纹穿孔板对声波的耗散作用,结果表明在这两种情况下波纹穿孔板的声学特性都有别于平板穿孔板。在垂直入射条件下,通过“等效穿孔率”可以在中、低频率范围内使波纹穿孔板和平板穿孔板的吸声特性“重合”。波纹穿孔板在高频范围会出现异于平板穿孔板的双尖峰现象,进一步研究发现这是由波纹板形状导致的背腔深度的连续变化所引起的。在掠入射条件下,波纹穿孔板与平板穿孔板无法通过“等效穿孔率”替代。波纹穿孔板的板高和板长对其声学性能都有明显影响,当波纹穿孔板夹角(板高与1/4板长对应的正切角)相同时,在板长小于75 mm范围内波纹穿孔板有相似的声学性能。  相似文献   

9.
扩散场内微穿孔板吸声特性的实验研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
在驻波管和混响场内对微穿孔板吸声结构做了吸声测量。同时在混响室对微穿孔板加吸声材料混合结构做了吸声测量。目的是了解微穿孔板在随机入射场或混响场内的吸声特性与垂直入射的关系。文中给出计算及测量结果,并说明了影响微穿孔板吸声结构特性的因素,以及在实际应用中的注意点。对今后要进行的工作提出了建议。  相似文献   

10.
乔厚  何锃  赵超  江雯  彭伟才 《声学学报》2020,45(2):258-266
为获得理想吸声性能,提出了一种由多孔材料,微穿孔板及空气层构成的周期复合结构,并利用微穿孔板理论和等效流体多孔材料模型,结合等效电路法进行了分析。结果表明,复合结构显著增强了微穿孔板结构的中低频吸声性能,但其高频性能较单独多孔材料差;采用合适填充比例并联布置多种多孔材料,可适当调节复合结构的吸声性能。此外,周期复合结构的堆叠层数N≥1时,相对单层复合结构,中低频吸声带宽提升至少40%(≥380 Hz);相对多层微穿孔板结构,增大N对相应中低频吸声带宽提升不低于30%(≥300 Hz)。总体上,文中周期复合结构可显著增强传统微穿孔结构的中低频性能,是一种简单高效的中低频宽频降噪方案。   相似文献   

11.
吴勇 《声学学报》2021,46(5):712-720
推导出穿孔管消声器声学长度修正以及共振频率的理论公式。证明了在均匀分布情况下,多小孔向膨胀腔声辐射与单个小孔向膨胀腔声辐射的声学长度修正系数是一致的。对于小孔向主管道的声辐射,根据理论公式研究了穿孔率、周向均布数以及亥姆赫兹数对声学长度修正的影响,有限元计算得出在直径比小于0.4的情况下声学长度修正系数理论公式与仿真计算结果吻合良好。并利用理论公式的性质以及仿真结果获得了实用的拟合公式,提升了穿孔管消声器在高频时共振频率的计算精度。   相似文献   

12.
Microperforated panel (MPP) absorbers have been widely used in noise reduction and are regarded as a promising alternative to the traditional porous materials. However, the absorption bandwidth of a single-layer MPP is insufficient to compete with the porous materials. In order to improve the sound absorption ability of the single-layer MPP, MPP mounted with Helmholtz resonators (MPPHR) is introduced. Based on the MPP, Helmholtz resonators theory and electro-acoustical equivalent circuit principle, sound absorption properties of MPPHR are studied. Simulation and experimental results show that MPPHR have two peak frequencies and one anti-resonant frequency. The low-frequency peak is dependent on the Helmholtz resonators, while the high frequency peak is close to the peak of the single-layer MPP. The low-frequency sound absorption peaks move to low frequency with the neck length and the volume of Helmholtz resonators increasing. The high-frequency sound absorption peaks move to high frequency with the volume of Helmholtz resonators cavity increasing. Multiple Helmholtz resonator parallel MPP structure can provide more sound absorption than single MPPHR at low frequency range due to the introduction of more additional sound absorption peaks.  相似文献   

13.
孙广荣  魏荣爵 《物理学报》1963,19(3):151-159
本文对国内普遍采用的甘蔗纤维板吸声材料的吸声性质作了初步的研究,而重点则是由这种材料制成的穿孔吸声结构。我们的实验指出这种材料存在著“机械式的振动”和薄板式的共振吸收;而这种材料制成的穿孔结构的共振吸收峯,较一般胶合板等所制成的同类型的结构较为平坦,但在测量的频率范围以内总吸声值要大一些。对文献中提出的两种新穿孔结构也作了简短的探讨。本文主要给出了管测法的实验结果,混响法的结果只作为参考。对于各种清况下的测量结果主要是从比声阻率的概念作了理论说明。结论中还指出使用这种材料制成的吸声结构的优缺点。 关键词:  相似文献   

14.
吸声型薄膜声学超材料低频宽带吸声性能研究*   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
本文根据吸声型薄膜声学超材料的吸声机理,在传统的吸声型薄膜声学超材料结构的基础上引入质量非对称结构, 优化了不同厚度质量片的排布方式,并根据优化结果制备了能够实现低频宽带吸声效果的薄膜声学超材料样品。对其进行声学实验的测试结果显示,样品在 100-1000Hz 频率范围内的平均吸声系数达 0.25,并在 250-800Hz 频率范围内出现了多个共振吸收峰,且实验测得的吸声系数曲线与仿真曲线的趋势有较高的一致性。因此该样品实现了低频宽带吸声。  相似文献   

15.
Perforated panel structures have a wide potential in underwater applications. However, up to now there has been little related research. The acoustic impedance of an underwater perforated panel is obtained based on the theories for air perforated panel sound absorption. In this paper sound transmission characteristics of underwater perforated panel structures are theoretically analyzed by the transfer matrix method. A formula for normal incidence sound transmission coefficients is given. The main factors that have effects on the acoustic transmission coefficient are analyzed by numerical simulations. The perforated panel structures made by ourselves are tested in a standing-wave tube by the four-sensor transfer-function method. The experimental results are well in accord with the results obtained by the numerical method, which proves that the theoretical analysis is correct. This paper has provided theoretical and experimental bases for the design of underwater perforated panel structures.  相似文献   

16.
The control of sound transmission through panels is an important noise control problem in the aerospace, aeronautical, and automotive industries. The trend towards using lightweight composite materials that have lower sound insulation performance is a negative factor regarding low frequency transmission loss. Double-panel partitions with the gap filled with sound absorption materials are often employed to improve the sound insulation performance with reduced added weight penalty. However, in the low frequency range, the strong coupling between the panels through the air cavity and mechanical paths may greatly reduce the sound transmission performance, making it even lower than the performance of a single panel in some frequency ranges. In this work, an experimental investigation of a new kind of hybrid (active/passive) acoustic actuator is presented. The idea consists of replacing the acoustic absorption material by a hybrid actuator aiming at improving the transmission loss at low frequencies without altering the passive attenuation. A prototype of the system is tested in a plane wave acoustic tube setup. Different kinds of SISO feedforward control implementations were used to attenuate the sound power transmitted through the hybrid active–passive panel using an error microphone or a particle velocity sensor placed downstream with respect to the sample panel. Measurement results of the transmission loss with active and hybrid attenuation are presented and discussed.  相似文献   

17.
Acoustic structure study always is the academic research interest. Diffusion ab?sorbing structure(DiflFsorber) has good research value because it has both diflFusion property and sound absorption property. Quadratic residue diffusers(QRD) structure which had good diffusion property was combined with the perforated panel which had good sound absorption property in this study. According to standard AES-4id-2001, the diffusion experiments were carried out to study QRD structure and ones composited with perforated-panels which had1 mm-thickness and perforated percentage of 3%, 5%, 8% respectively. The polar coordinate diagrams of different structure were analyzed to derive the diffusion coefficients. Results showed that the composite structure still had good diffusion performance in the frequency range from100 Hz to 800 Hz. The reflection sound energy of composite structure reduced obviously in the perforated panel resonance frequency range where there was about 2 dB reduction averagely.The study result can provide the reference for the design and development of diifsorber.  相似文献   

18.
液腔耦合高灵敏度压电陶瓷水听器   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
提出一种利用液腔模态提高接收灵敏度的压电陶瓷标量水听器,称为液腔耦合水听器。该水听器用径向极化的压电陶瓷圆管作为敏感材料,将圆管的外侧壁和上下端面屏蔽而仅使其内侧壁接收声压信号。用"能量法"对压电圆管的振动做了详细分析并给出了等效电路;利用有限元方法预测了水听器的接收性能,并制作、测试了水听器样机。实测证明,在1~8 kHz频率范围内,液腔耦合水听器比相同尺寸的外壁接收圆管水听器的灵敏度有显著提高,在液腔谐振频率附近接收灵敏度达到-181 dB,比后者高10 dB以上。液腔结构的引入,能在较宽频率范围内显著提高水听器的接收灵敏度。   相似文献   

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