微穿孔板吸声结构在阶梯教室中的声反射和声吸收性能分析

依据马大猷教授的微穿孔板基本理论,在对微穿孔板吸声结构完成吸声理论计算结果的基础上,进行参数选择并设计了微穿孔吸声反射板结构,用于新建的阶梯教室中。分析了这种微穿孔吸声反射板结构在阶梯教室中的声反射和声吸收的性能。经现场测试与主观评价,表明了此方法对阶梯教室控制音质效果的有效性和可行性。     

含圆柱形空腔吸声覆盖层的二维理论

发展了一种基于线性粘弹性Kelvin-Voigt模型的二维解析理论,分析声波垂直入射情况下含有周期分布圆柱形空腔的吸声覆盖层的反声和吸声特性。将覆盖层单元近似为粘弹性圆柱管,导出轴对称波的特征方程。再利用前后界面的边界条件得到这些轴对称波的共振频率和覆盖层的反射系数公式。根据理论模型计算了刚性背衬下某种材料吸声覆盖层的低频吸声性能。计算结果表明:(1)材料损耗因子越大吸声系数越大,但吸声峰值频率基本上不变,(2)覆盖层越厚吸声峰值频率越低, (3)穿孔率越小吸声峰频率越高,吸声系数峰值越大。     

多层多孔吸声材料结构参数优化设计*

高开孔率的发泡材料(如三聚氰胺、聚氨酯发泡材料)具有优良的吸声、隔热防火、防腐及环保性能,可以作为吸声、阻尼等材料应用于建筑、航空、交通工具等领域。该文基于Biot理论和多层介质声波传播理论(传递矩阵法),建立多层多孔吸声结构背衬刚性壁的理论模型,利用遗传算法优化多层结构厚度和质量。将理论模型计算结果与阻抗管测试结果进行对比,验证了理论模型的准确性。结果表明:优化后的多层多孔吸声结构在整体厚度降低18 mm的基础上,吸声能力并未降低,且部分结构低频吸声增强,结构的整体重量也有所降低,达到轻薄化的目标,具有较大的应用价值。     

微穿孔板吸声结构仿真计算方法研究

本文提出将马氏微穿孔板理论与传递导纳法相结合,建立简化的微穿孔板吸声结构的有限元仿真计算方法。基于阻抗管法材料吸声系数测试原理建立了吸声系数仿真实验模型,对微穿孔板结构的吸声系数进行了仿真计算,并与理论计算结果做了对比,说明了该简化方法的合理可行。同时,对金属和非金属材料的微穿孔板计算时温度传导系数的影响做了比较说明。     

空腔结构吸声器的吸声系数计算方法的研究

探讨计算空腔结构吸声器吸声系数的方法。以粘弹体能量守恒方程为基础导出吸声器各层媒质的表达式,用声波在分层吸收媒质中传播模型计算能量吸收系数。用所导出的等效密度、弹性模量表达式和文献1[声学学报,1965;2(4):192-197]、文献2[同济大学学报, 1979(1):96-104]所给的等效参数,分别计算了尖劈吸声器和空腔结构的尖劈吸声器的吸声系数,比较表明对于前者三种方法都有效,对于后者本文的结果与实测吸声系数曲线较符合,另两文与实验相差较大;又用本方法分别计算了平板吸声器含空腔及空腔结构变化时的吸声系数,所得结果合理地反映了空腔结构对吸声性能的影响;对原空腔结构吸声器的吸声系数模拟结果作了实验验证,表明计算值和测量结果基本相符。结果表明用本文所给等效参量表达式和声波在分层吸收媒质中传播模型,近似计算空腔结构吸声器的吸声系数是可行的。     

三层微穿孔板的优化设计及特性分析

根据马大猷的微穿孔板理论,计算了三层微穿孔板的吸声系数.应用遗传算法对其结构参数进行了优化,并对其吸声特性进行了分析研究,与优化后的双层微穿孔板结构进行比较,结果表明:经过遗传算法优化后的三层微穿孔板在频域上能够获得更加饱满的吸声系数曲线,接近传统吸声材料的吸声性能.并且通过实验验证了优化设计的结果.     

薄板悬挂吸声体吸声性能的研究

本文提供并研究了薄板悬挂吸声体的吸声性能,研究结果表明：薄板悬挂吸声体低频段吸声性能较好,而中高频相对差点。     

国产吸声材料的吸声系数测定的初步报告

本报告首先列举用驻波分析法所测得的若干国产吸声材料——包括纤维板,木屑板,木丝板,玻璃绵砖,毛毡及棉絮等等——的声波垂直入射的吸声系数,并对于吸声系数的定义以及几种不同吸声系数间的转换问题也作了简单的讨论。测量结果指出:许多产品吸声效率都很低,特别是在低频。(某些产品作为“薄板吸声”来控制室内音质是可以的,但不宜当作多孔性材料来使用。某些厂家在广告中注以“隔声”和“隔热”等名词尤其是不恰当的。)其次,对于(1)材料粉刷,涂漆,和穿孔的影响,(2)有效厚度和流阻的关系,以及(4)薄板,薄的多孔性材料,和穿孔吸声结构的吸声性能等,都作了测量,并附以必要的理论说明。对于穿孔吸声结构阐述较多,主要是由于这种吸声结构应用的范围可以很广泛而目前国内使用得还远不够多。最后作者们根据所测定的结果,对国内吸声材料的使用和制造提出了一些初步的建议。     

含玻璃微球的黏弹性复合材料覆盖层的水下吸声性能分析

水下吸声覆盖层对潜艇的隐身具有重要的意义, 因此得到了广泛的关注. 本文对含有玻璃微球的黏弹性复合材料覆盖层的水下吸声性能进行了理论分析. 采用等效参数法计算了玻璃微球的体积含量对复合材料的力学和声学性能的影响. 应用声波在多层介质中传播的一维模型, 计算了不同玻璃微球体积含量的单层复合材料覆盖层的吸声性能.结果表明, 增加玻璃微球的体积含量可以提高覆盖层的低频吸声性能, 但是其高频吸声性能降低.采用遗传算法对玻璃微球在覆盖层厚度方向上的体积含量分布进行优化. 优化的多层结构可以在一定的频带内改善覆盖层的表面与水的声阻抗匹配, 在保证覆盖层的高频吸声系数大于某一限值(0.7)的前提下, 提高其低频吸声性能.另外, 多层优化结构覆盖层不含宏观的空腔结构, 不影响覆盖层的耐压性能.其结构简单, 对制备工艺的要求不高.因此, 本文形成的理论方法适用于水下吸声覆盖层的设计. 关键词： 水下吸声 黏弹性复合材料 玻璃微球 遗传算法     

应用微穿孔板吸声结构的飞机座舱内部噪声控制实验研究

针对某些特殊情况下飞机座舱内部噪声过大的实际情况,对其进行了噪声无源控制实验研究。以某飞机座舱模型为研究对象,利用微穿孔板吸声结构成功实现了一套飞机座舱模型内部噪声无源控制系统。同时利用Cada-X结构动力学分析系统建立了一套振动噪声控制性能测试系统,可广泛应用于各种振动噪声有源、无源控制系统的控制性能测试。同时对所设计的微穿孔板吸声结构吸声系数进行了理论计算和实验测量,对比结果表明其一致性良好。最后利用该测试系统对飞机座舱模型噪声无源控制系统进行了控制性能测试,控制效果明显。从而说明了此方法对飞机座舱内部噪声抑制的有效性和可行性。