基于压电材料的主动消声器研究

发布时间：2017-12-13 11:28

  本文关键词：基于压电材料的主动消声器研究

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【摘要】：本文所设计的主动消声器是利用主动吸声的原理来完成工作。本文主要内容是设计主动消声器的结构,分析其理论基础和工作原理,完成主动吸声结构控制系统的设计。由于该主动消声器对低、中、高频噪声都具有良好的控制作用,尤其是对低频噪声的控制,所以主动消声器在军事、汽车、轮船等领域具有宽广的应用前景,则对该主动消声器的理论分析有实践性的意义。本文首先阐述了主动消声器的设计理念：用两层聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜作为压电传感器；用压电材料作为主动吸声材料,本文所用的压电材料为压电陶瓷(PZT-5)；用多孔吸声材料作为被动吸声材料,将这三类材料有机的结合到一起来实现主动吸声的目的。随后,根据弹簧-小球的振动装置,提出了主动吸声的设想,并通过MATLAB软件对其编程并进行仿真,以此验证设想的可实现性。其次,基于数字声场延时分离法,用上述的两个压电传感器分别对入射声压和反射声压进行检测,并将检测到的两个声压分离出来。最后,计算理论应该加载在压电陶瓷上的电压,利用MATLAB软件对计算过程进行编程、仿真,得到加载在压电陶瓷上的电压在不同的入射声频率下随压电陶瓷厚度的变化而变化。关于主动消声器的控制系统的设计,本文提出了两种控制方法,分别为间接法和直接法。用MATLAB软件对这两种方法分别进行编程,将得出的结果进行分析、比较,以选取更合适的控制方法。以理论分析的内容为根本,搭建关于主动消声器的实验平台。对噪声控制前和控制后的数据进行比较,并做详细的分析,得出该主动消声器对低、中、高频噪声的控制效果良好。
【学位授予单位】：中原工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB535

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本文编号：1285012