分布式通风消声板特性研究*

在隔声板结构中,分布式内嵌大量小型消声单元,在入射声波被消声单元有效衰减的同时,气流可均匀通过整个板结构,形成一种分布式消声板结构。利用平面波理论和修正传递矩阵法,建立消声板简化模型,并预测模型传递损失。加工消声板样件,实验室内测试并验证其声学及通风性能。对比隔声测试结果与预测结果,验证修正传递矩阵法针对该结构的准确性,同时验证消声板结构的实际效果。结果显示,该分布式消声板结构具有良好的声学效果,修正传递矩阵法可应用于该结构的声学性能预测以及结构设计。     

用组合隔声窗降低临街建筑的交通噪声干扰

对临街住宅受交通噪声干扰问题,本文提出一种把外窗隔声与通风功能分开的隔声方案,即窗平时关闭,通风由带换气扇的消声管道解决。试验研究表明其隔声可使住宅室内达到一级允许噪声标准,在热工和卫生方面也合理可行。     

基于散射矩阵法的飞机壁板声学优化设计

采用散射矩阵法分析夹层板结构声学特性,并对典型的夹层板结构即飞机壁板进行声学优化,预计飞机壁板隔声特性,获得蒙皮、隔声隔热层、内饰板及它们的组合结构的声学性能。针对尾吊飞机客舱后部噪声过大问题,通过增加铺设隔热隔声层以及部分区域优化安装阻尼层等一系列被动降噪处理方法,对主要传递路径的飞机壁板结构进行优化,降低客舱后部噪声水平,并进行试验验证。试验结果表明:散射矩阵法可快速准确获得夹层结构的隔声性能,并与混响室法测试结果吻合较好;在厚度不变的前提下,改变隔热隔声层的铺设方式和材料密度对壁板隔声性能影响较小,但在蒙皮内侧粘贴阻尼层能在一定频段范围提高壁板隔声性能;将优化的壁板构型应用到飞机后舱段侧壁板,舱内噪声水平可降低约3 dB。     

Y型吸隔声屏障的设计及应用

一 前 言 在工业噪声的治理中,通常首先想到使用的手段是消声和隔声.可是实际遇到的治理工程中,会出现既不能消声也不能隔声的情况.     

消声管道声学性能计算的二维等几何有限元方法及应用

将等几何有限元方法应用于消声管道的声学性能计算,使用二维等几何有限元方法求解管道截面的声学特征值,考虑了存在穿孔边界和吸声材料边界的情况,进而使用特征值计算消声管道的传递损失。对包覆式消声管道进行传递损失的计算,结果与二维有限元方法吻合较好.对圆形截面的特征值计算结果表明,在计算量相同的情况下,等几何有限元方法取得了比传统有限元方法更好的计算精度.在不同结构参数条件下对消声管道的声学性能进行计算,结果与三维数值方法吻合良好。方法能够在宽频范围内较好地预测消声管道的传递损失。      

基于压电材料的薄膜声学超材料隔声性能研究

针对低频噪声的隔离问题,设计了一种基于压电材料的可调控薄膜声学超材料,该材料由压电质量块嵌入弹性薄膜制成.建立了材料的有限元分析模型,并且计算了材料的各阶特征频率与20—1200 Hz频段的传输损失曲线,并通过实验验证了有限元计算的真实性.计算结果表明:此声学超材料在20—1200 Hz频段内隔声性能良好,存在两个50 dB以上的隔声峰与一个可调式的隔声峰.通过分析简单结构的首阶共振模态并构建其等效模型,从理论上探究了结构参数对薄膜声学超材料隔声性能的影响,并通过有限元计算验证了其等效模型的正确性;综合分析材料的特征频率与传输损失曲线,进一步讨论了结构的隔声机理,分析结果表明,在特征频率处,薄膜的"拍动"会导致声波在其后的传播过程中干涉相消,实现声波的衰减;通过Fano共振理论,探究了各共振点处传输损失曲线特征不同的原因;压电质量块与外接电路组成LC振荡电路,在电路的共振频率处,压电材料的振动可以吸收声波的能量从而造成一个隔声峰,同时可以改变外接电路的参数来调整电路的共振频率,从而实现对隔声性能的调控.最后,探究了压电质量块偏心量对材料性能的影响,并通过有限元计算验证了材料隔声性能的可调性.研究结果为可调式薄膜声学超材料的设计提供了理论参考.     

运动型汽车排气系统消声器的研究

为了获得运动型排气噪声,本文研究了汽车排气系统消声器结构对运动声学品质的影响。通过改变消声器的内部结构,建立与之对应的GT-Power模型,利用一维流体动力学原理对排气系统的声学性能进行模拟和仿真,并运用声学测试平台测试节气门全开加速时的尾管噪声。验证了去除排气系统的中排消声器并在后排消声器内加入消声棉的结构,可明显提高噪声的运动性,另外,消音棉的利用可以有效降低高频噪声,消声器进气管处的穿孔结构可以有效消除中低频噪声。     

航空发动机试车台噪声的治理

试车台的噪声比一般民用噪声源的噪声大得多。在试车台室内中高频噪声大,在室外环境低频噪声大。根据上述特点,在室内采用了墙壁吸声层、吸声尖劈、顶棚悬挂空间吸声体、进气活动消声装置等;在排气系统中采用了隔声室、扩张消声室、吸声导流板、迷宫消声空、吸声顶棚、墙面吸声砖、排气塔等技术。综合治理后,达到了《工业企业噪声卫生标准》和《城市区域环境噪声标准》的规定。     

切向流对微穿孔共振吸声结构声学性能的影响

切向流对微穿孔共振吸声结构声学性能的影响可以分成三类:(1)对小孔辐射声抗的影响;(2)对结构斜入射吸声性能的影响;(3)对消声通道消声性能的影响。根据声学基本理论,详细讨论这些影响,得到对应的理论分析公式。定性而言,若声波的传播方向与气流的运动方向一致,小孔外侧的辐射声抗、空腔声阻抗函数coth (ξ)的宗量ξ赋值和消声通道的消声系数都会减小;同时呈现多普勒效应,使得结构的吸声系数共振峰频率向低频移动。理论分析得到相应实验研究的支持。      

薄膜型声学超材料的结构设计与隔声特性*

为探讨薄膜型声学超材料用于汽车前围声学包、提高其中低频隔声能力的可行性,设计一种米字摆臂多质量块薄膜型声学超材料,构建其隔声分析有限元模型 ,分析其隔声特性及影响因素,开展结构优化及其在汽车前围声学包上的应用探索。研究表明,所设计的薄膜型声学超材料单胞在中低频区域具有较宽的隔声频带;增加薄膜上质量块半径或厚度会使传声损失曲线整体向低频区域移动,且质量块半径的增加还会拓宽高频区域的隔声频带;增加薄膜厚度或预应力会使传声损失曲线整体向高频区域移动;优化后的薄膜型声学超材料与钢板组合应用于汽车前围板,可明显提高其中低频隔声能力。     

船舶球鼻艏导流罩声障板参数对艉部声场的影响

本文研究了声障板相关参数对球鼻艏导流罩内声纳艉部声场的影响。对某舰缩比模型罩建立了有限元模型，然后运用有限元法声学分析软件，计算了某些频率下声源定向发射的声衰减特性和声场特性。计算结果与已进行的模型罩消声水池的试验结果吻合良好。     

薄膜型声学超材料对低频振动的隔声特性分析*

高效共振混合机工作频率为60 Hz,且系统处于共振,产生较大低频噪声。针对振动机械产生的有害噪声,分析了高效共振混合机低频高加速度共振混合过程的特点,得到了60 Hz低频声波穿透力强特点,相比传统的以吸声材料构建的50~100 mm厚度、隔声效果小于10 dB的隔声罩,分析了薄膜型声学超材料在低频减振降噪中的隔声特性。通过多物理场仿真分析,60 Hz时隔声量为31.4 dB,确定了硅橡胶弹性薄膜的预应力和质量块的面密度;采用3D打印机快速成型技术,构建了隔声实验装置,分析了独立隔声单元、面密度、薄膜尺寸等隔声特性规律。基于人耳在实际环境中感受到的噪声强度,提出了噪声衰减量和插入损失的分析方法,在距离声源380 mm和1000 mm的位置,60 Hz时隔声量分别为27 dB和38 dB。研究成果丰富了低频隔声特性理论,为薄膜型声学超材料的工程设计和优化提供了技术支撑。     

大型航空声学风洞消声室建设与校测

风洞试验是进行民用飞机机体噪声研究的重要手段。为了满足航空飞行器低噪声设计在大型风洞中进行气动噪声试验的需求,气动院建设了FL-10大型低速风洞全消声室。通过在FL-10风洞试验大厅壁面安装吸声尖劈、对洞体外表面进行声学处理、对支撑系统进行隔声处理、对消声换气窗进行降噪处理等手段,建成了气动噪声风洞试验所需的声学环境。按照国标中给定的方法,利用张线方法实现了校准声源的布置,测量了消声室内沿不同路径、不同频率噪声的衰减规律,表明FL-10风洞消声室自由场特性达到了相应标准的要求,为后续在该风洞中进行大尺寸机体模型噪声试验奠定了基础。     

单扬声器的管道有源吸声器

本文提出了以抵消法进行检测的单扬声器有源吸声结构,并研究讨论了声学行波探管应用于自适应有源吸声系统。声学行波探管可以完成信号检测及延时两部分功能,并可避免管道中气流对传声器的影响及损害。用单只扬声器的抵消接收法的有源吸声方式对低频及窄带噪声效果良好。有效消声频率范围从50—500Hz,最佳消声指数对单频声接近50dB,对1/3oct带宽噪声18dB对1oct带宽噪声为10dB。     

国内声学文献分类索引

(声学分类:0.总类;1.物理声学;2.水声学;3.机械振动学;4.噪声控制学,5.超声学;6.语言声学;7.生理声学;8.建筑声学;9.电声学,10.声学测试与标准,11.大气声学;12.地声学;13.生物声学;14.音乐声学;15.声信号处理) 0.总类 有源消声的理论进展与发展趋向,陈克安等,噪声与振动控制,1992,No.4,28. 南浦大桥拉索风振及其防治,王心方等,噪声与振动控制,1922,No.4,41. 工业噪声源分布状况分析,王仲南等,噪声与振动控制,1992,No.4,45.     

水下材料吸隔声性能测试近场长脉冲传递函数法

为消除有限空间壁面反射对大样水下材料声学性能测试的影响,利用传递函数法和脉冲法测试原理,建立声波垂直入射情况下水下材料吸隔声性能测试近场长脉冲传递函数法,10mm均匀钢板模型声学性能试验表明,压力环境下钢板反射及隔声性能测试值与理论值基本一致,反射系数测试偏差小于0.1,隔声量测试偏差小于1dB,可以采用近场长脉冲传递函数法测量声波垂直入射情况下材料声学性能,可有效克服边界反射对测试的影响。     

国内环境声学浅谈

环境声学是研究噪声对人们日常生活和社会活动所产生各种影响的科学。随着国民经济的迅速发展，政府、企业和民众的环保意识日益增强。道路声屏障广泛应用；多种通风隔声窗、轻质隔声材料（结构）、金属纤维材料和金属多孔（微孔）材料开发推广；声源控制的观念日趋深入，众多低噪声产品、小孔（节流）消声器和低噪声路面研究开发；数字技术全面引入；相关的标准规范不断完善。     

主变压器噪声特性分析及复合隔声结构设计*

超高压变电站的主变压器的噪声影响已引起广泛关注。以某典型化设计的500kV变电站A的主变压器为例,进行了现场测试,得到其主变压器噪声能量主要集中在中低频范围内,且具备明显的线谱噪声特征。针对该噪声特点,提出了一种内插微穿孔板的双层带孔板型声学超材料的复合隔声结构。使用传递矩阵理论对该复合结构进行了分析,并在阻抗管中进行了实验验证。实验结果表明：该复合隔声结构具备针对性隔声要求,理论与实验传递损失曲线基本吻合。     

主变室外部声场分布主要影响因素对比研究——以220kV户内变电站为例*

为了解决城市户内变电站噪声对环境的影响问题,研究户内变电站主变室外噪声分布状况,该文采用RAYNOISE软件对220 k V户内变电站不同类型的门窗和进风口进行模拟分析,主变室内放置1台主变压器。模拟结果显示,是否设置隔声门对室外声场的影响不大,而消声百叶对室外声场的影响较大,比普通百叶的降噪效果高3～4 d B;同时设置隔声门和消声百叶的降噪效果比普通百叶和金属门高5～6 d B。该文通过一系列的模拟计算,推导出了户内变电站主变室外部三维空间的噪声预测模型,以期为变电站的噪声控制和改造工程提供科学指导和技术支持。     

弧形锯齿进口导流罩对轴流风扇性能的影响

本文应用LES/FW-H方法,研究了在导流罩入口采用弧形锯齿结构的半开式轴流风扇的气动声学性能。研究结果表明,采用弧形锯齿进口的周向非等宽导流罩可减小叶尖涡影响区域,降低叶尖涡强度。导流罩进口结构的变化对叶尖涡涡心轨迹有一定影响,弧形锯齿进口导流罩使得叶尖涡轨迹更远离轴心,随着弧形锯齿数目的增加,其叶尖涡轨迹越远离轴心。半开式轴流风扇的总噪声和导流罩的声辐射特性密切相关,采用弧形锯齿进口导流罩可降低风扇气动噪声,其中出口轴线方向可降低3 dB以上,且在一定范围内随着弧形锯齿数目的增加降噪程度越明显。