亥姆霍兹旋转木马的实验研究

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.     

一种基于开口空心球的声学超材料

提出了一种基于局域共振的开口空心球(spilt hollow spheres,SHS)模型,数值计算和声学透射实验结果表明基于该模型的声学超材料可以实现负的弹性模量.为了说明SHS的局域共振性质,研究了微结构SHS几何尺寸(例如开口孔径d和空心球直径D)变化时材料的透射性质,结果表明SHS的几何尺寸的改变对声学超材料的透射吸收峰频率有显著影响.另外,还研究了SHS不同排列方式对透射行为的影响,发现单层样品中SHS单元数目以及晶格常数的变化不会引起谐振频率的变化,但是随着SHS单元数目或者样品关键词：开口空心球(SHS)声学超材料吸收峰等效弹性模量     

腔壁弹性对水下小型圆柱形亥姆霍兹共振器共振频率的影响

理论和实验研究了腔壁弹性对水下小型圆柱形亥姆霍兹共振器共振频率的影响.基于电-声类比理论,建立了小型共振器的简化模型,利用电路分析方法得到了便于计算的共振频率一般表达式.分别仿真分析了共振器壁面厚度和材料对共振频率的影响,得到了不同尺寸的小型共振器的近似刚性条件.在充水驻波罐中对不同壁厚、不同材料的小型圆柱形亥姆霍兹共振器的共振频率进行了测量,实验结果较好地验证了理论分析和近似刚性条件的正确性.所得结果对小型圆柱形亥姆霍兹共振器的设计和水下应用具有较好的参考价值.关键词：亥姆霍兹共振器共振频率传递函数辐射阻抗     

亥姆霍兹共振器抑制振荡燃烧理论分析

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.     

亥姆霍兹效应和文丘里效应复合型换能器设计*

为合理地从环境中获取能量为无线传感网络和微电子低功耗设备提供能量,该文提出了一种亥姆霍兹效应 和 文丘里效应复合型的换能器结构,收集环境中的能量转换为电能。该装置主要由文丘里管和亥姆霍兹共振器组成。声-结构-电多域耦合仿真,结果表明：换能器传递损失峰值以及电能最大值均发生在245 Hz处,系统共振时,能量转换效率最高。设计了整流桥调理电路与超级电容储能电路,开展了换能器的驱动能力测试,结果表明：换能器所产生的最高电压出现在结构的固有频率245 Hz处,计算得到功率为128.79 μW,实验与理论计算偏差为3.36%;换能器单元在空气压缩机气压为2 kPa的气流作用下可产生0.1148 V电压。     

平面超薄准直器件的参数依赖性

该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Fabry-Perot(F-P)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与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。     

封闭腔体噪声控制中亥姆霍兹共振器的优化设计方法

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。     

亥姆霍兹线圈磁场的均匀性分析

引入磁场均匀度的概念,对亥姆霍兹线圈磁场的均匀性进行了定量分析,并通过计算机模拟,得出了同一精度下,形成亥姆霍兹线圈均匀磁场的最佳条件．     

室内声学中散射研究进展

近20年,界面散射研究在声场预测、定量测量和产品研发等方面取得了重要进展,加深了我 们对散射及其作用的认识。人们可以定量地评估、设计和优化散射产品,用更加丰富的手法进行室内 音质设计。     

Experimental study for control of sound transmission through double glazed window using optimally tuned Helmholtz resonators

This paper presents an experimental investigation of passively control of sound transmission through a double glazed window by using arrangement of Helmholtz resonators (HRs), which are commonly used for narrow band control application. The laboratory experiments were performed placing the window between reverberation chamber and anechoic chamber. The window was subject to diffuse field, approximate normal wave and oblique wave acoustic excitations. Three sets of HRs were designed and installed in cavity of window. The sound control performances at far-field were measured. The control performances from varying the number of HRs, incident acoustic field, excitation sources (band-limited white noise and traffic noise examples) are presented and discussed in detail. It is shown that a considerable reduction of the transmitted sound pressure levels has been achieved around the mass–air–mass resonance frequency (50–120 Hz). The obtained reductions in the transmitted sound pressure illustrate the potentials of HRs for improving the sound insulation characteristics of double glazed window. The experimental results also indicate that only tuning the HRs to the mass–air–mass resonance frequency does not guarantee the best possible insulation of the sound transmission.     

非对称开口六边形谐振单环的微波透射特性

受自然界树型结构的启发,设计了分叉树型微结构单元,用电路板刻蚀技术制作了非对称开口六边形谐振单环及其组合结构.采用计算机模拟和实验研究了单个和多个谐振环在微波段(7—12 GHz)的电磁响应行为.研究结果表明：该结构具有负磁导率特性,开口谐振环几何尺寸影响环的磁谐振频率;两环环间距较小时出现二次谐振;带高级分支的辐射状环列相对于不带分支环列透射峰向低频移动.实验和模拟结果相符.关键词：负磁导率开口谐振环透射率     

水下圆柱形Helmholtz共振器的声学特性分析

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     

Acoustical properties of aerated autoclaved concrete

This work analyses acoustic qualities of autoclaved aerated concrete (AAC). Three the most widely used types of AAC are chosen for the analysis: gas cement concrete, gas cement concrete with combined binder (Portland cement and lime), and foam cement concrete. The procedure and technique of the materials’ formation is presented in this work. The evaluation of acoustic qualities of AAC is based on the material’s air permeability and porosity (i.e., ratio of the volume of the interconnected pores to the total volume of pores). For this purpose the measurements obtained by an acoustic interferometer are used. The results of the experiment show that regression equations for the AAC types, which density ranges from 250 to 500 kg/m³, may be used to estimate the materials’ normal incidence absorption coefficient values, which depend on the air permeability and porosity. Results show that absorption coefficient of not specially treated AAC is rather low. According to the measurements obtained in a special reverberation room of 202 m³, a sound absorption coefficient may increase up to 0.6, provided that slits of Helmholtz resonator’s type are made in the slabs of AAC gas cement concrete with combined binder.     

一维负磁导率材料中的缺陷效应

理论和实验已经表明,金属开口谐振环（split ring resonators,简称SRR）可以实现材料的有效磁导率μeff在某一频率范围内为负.采用波导法实验研究了不同几何尺寸的六边形SRR在X波段微波作用下的近邻相互作用.实验发现,相同尺寸的六边形SRR周期性排列而成的一维负磁导率材料存在一个谐振频率;当缺陷谐振环引入一维负磁导率材料时,主谐振频率和缺陷环谐振频率同时发生移动;主谐振频率和缺陷环谐振频率的移动量随缺陷与双环谐振频率之差的增加而减小,当缺陷环谐振频率与双环谐振频率接近时,环间的相互作用增强,频率的移动量增大.关键词：负磁导率缺陷效应开口谐振环