穿孔板共振吸声结构吸声性能研究

发布时间：2020-03-23 03:00

【摘要】：噪声问题日益加重,低频噪声较难被处理,长期处于低频噪声环境中会对人们的正常生活、工作和健康造成严重危害,穿孔板共振吸声结构能够对低频噪声起到较好的降噪效果。因此,本文以穿孔板共振吸声结构为研究对象,考察了其模态特性及影响吸声性能的因素。首先,利用有限元软件COMSOL对穿孔板共振吸声结构进行模态分析,得出其共振频率的影响因素及影响规律。其次,通过仿真计算,建立了平面波垂直入射时的穿孔板共振吸声结构声场模型,并利用传递函数法计算得到其吸声系数,考察了孔排列方式、穿孔率、孔径、板厚和空腔深度对吸声性能的影响。最后,在阻抗管内采用传递函数法,测试了穿孔板共振吸声结构的法向入射吸声系数。通过实验,考察了孔排列方式、穿孔率、孔径、板厚和空腔深度对穿孔板共振吸声结构吸声性能的影响。通过仿真计算和实验发现,仿真计算与实验结果一致,并且:(1)共振频率与孔的排列方式无关,随穿孔率增加而增加,随孔径、板厚和空腔深度增加而减小;(2)吸声系数峰值受孔的排列方式影响很小,随板厚增加而增加,随穿孔率、孔径和空腔深度增加而减小;(3)吸声频带半宽与孔排列方式、空腔深度关系不大,随穿孔率增加而增加,随孔径和板厚增加而减小;(4)在50～6400 Hz内,如果空腔深度增加到一定程度,除了Helmholtz共振频率(第一阶共振频率),还会出现高阶共振频率。
【图文】：

共振器

２．邋１．１邋Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ邋共振器逡逑Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ共振器是由一个内部为刚性壁面的腔体通过开孔与外部大气连通的结逡逑构，如图２．１所示。开口半径为截面面积为＾孔颈长度为／？、腔体体积为Ｋ。逡逑Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ共振器应该满足以下条件［３１］：逡逑（１）

共振吸声结构,共振器,穿孔板

２．邋１．２多个Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ共振器并联结构逡逑在薄板上均匀穿孔形成穿孔板，板后设置一定深度的空腔或者附加多孔吸声材料，逡逑该系统即为穿孔板共振吸声结构，，如图２．２所示。逡逑ｄ逡逑ｈ逦ｄ逡逑Ｄ逦Ｄ逦ｈ逦Ｉ逡逑，，逦ｈ—Ｉ逦Ｉ邋Ｉ邋Ｉ逡逑＂＾邋＾／／／／／／）／／／／／／）／／／／／／）／／／／／／Ａ逡逑（ａ）单个的Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ共振器逦（ｂ）穿孔板共振吸声结构逡逑图２．２邋Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ共振器和穿孔板共振吸声结构逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ａ邋Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ邋ｒｅｓｏｎａｔｏｒ邋ａｎｄ邋ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄ邋ｐａｎｅｌ邋ｒｅｓｏｎａｎｔ邋ａｂｓｏｒｂｅｒ逡逑６逡逑
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB53

【参考文献】