基于材料复特性测试开展多层吸声研究

发布时间：2020-04-06 11:27

【摘要】：多孔吸声材料是最为常用的降噪工具之一,有利于声环境的改善,被广泛运用于公共场所。目前,关于单层多孔吸声材料的吸声研究居多,然而由不同多孔吸声材料组成的多层材料的吸声研究并不多,尤其是多层材料的吸声计算与性能优化。本文致力于研究多层材料的吸声特性,改善吸声性能,丰富多层材料吸声领域的研究。本文利用驻波管试验分别测量每层材料背后为刚性壁面的声阻抗率与背后留有四分之一波长空腔的声阻抗率,再根据阻抗法计算出每层材料的复特性阻抗与复波数,结合传递矩阵法建立多层材料的吸声系数计算模型。该模型适用性强,可满足不同配置情况下多层材料的吸声计算,完成对多层材料吸声性能的预估,减少大量的试验成本。本文以两层材料与三层材料为例,研究其吸声特性。运用驻波管试验对两层材料和三层材料的吸声系数进行测量,结果显示:理论计算结果与试验结果吻合良好,验证了传递矩阵法的有效性与准确性,保证了所测声学参数的可靠性。运用传递矩阵法计算模型代替驻波管试验,研究每层材料的放置顺序和厚度分配对吸声性能的影响,避免试验的复杂性,结果表明:放置顺序与厚度分配共同影响多层材料在不同频段内的吸声效果,合理设置放置顺序与厚度分配有助于改善多层材料吸声效果。为获得多层材料的最佳吸声效果,采用遗传算法优化多层材料的吸声性能,结果表明:优化后的多层材料吸声效果远远胜于优化前的吸声效果。对于两层材料,优化后的平均吸声系数为0.76,其中,在550 Hz至1100 Hz的中低频范围内,吸声系数均在0.9以上,峰值达到了0.98;对于三层材料,在400 Hz至2000 Hz的广阔频域内,优化后的吸声系数均在0.8以上,与优化前相比,平均吸声系数提高了0.3。然而,当两层材料或三层材料的厚度大于70 mm时,优化结果不会再改变。因此,在一定的厚度范围内进行优化,既能取得最优的吸声性能又节省材料的使用。基于多孔吸声材料的疏密程度,研究密实型材料结合疏松型材料的吸声特性,结果表明:在疏松型吸声材料之前添加一层厚度偏小的密实型吸声材料可改善两层材料的中低频吸声效果;针对密实型吸声材料高频吸声不足的现象,在密实型吸声材料之前拓展一层疏松型吸声材料所形成的两层材料,较同厚度的单层密实型吸声材料,能够展现出更好的高频吸声性能,并保持着良好的低频吸声效果。
【图文】：

驻波Fig.2.1Standingwave

图 2.2 驻波管试验装置图Fig.2.2 Equipment diagram of standing wave tube experiment骤试验装置的连接示意图。单层材料固定在驻波管测量区域，通
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TB53

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;英国/超柔吸声隔断材料[J];设计;2017年16期

2 古林强;;扩散吸声体的最新研究进展[J];电声技术;2013年12期

3 薛小艳;;吸声帘幕的吸声分析[J];电声技术;2008年09期

4 吴洪洋;沈立军;江玉林;毕显爽;;顶端带吸声柱体道路声屏障插入损失的研究[J];交通节能与环保;2006年01期

5 李湘辉,贺志勇,蒋安邦;新型吸声体的研究[J];工程建设与设计;2002年02期

6 陆风华，李竹园，陆世鑫，蔡应曦，，胡俊民;四种角锥形吸声体布设的吸声特性研究[J];声学学报;1996年03期

7 李志立;离心式风机共振吸声器降噪的研究[J];矿山机械;1997年11期

8 陆凤华，李竹园，陆世鑫，蔡应曦，胡俊民;角锥吸声体的特性和应用[J];声学技术;1994年03期

9 胡冀民;新型多功能共振吸声砖问世[J];劳动保护文摘;1994年02期

10 钟祥璋;蜂窝复合吸声体的研究和应用[J];同济大学学报;1986年03期

相关会议论文 前10条

1 陈吉轩;;吸声纸的发展趋势与市场分析[A];2014年全国声学设计与演艺建筑工程学术会议论文集[C];2014年

2 黄思博;王旭;李勇;祝捷;;基于声学超构表面的低频完美吸声体[A];2018年全国声学大会论文集A.物理声学（含声超构材料）[C];2018年

3 张新安;;全频高效吸声帘幕的开发[A];建筑声学设计与环境噪声控制暨新材料、新产品应用交流会论文集[C];2008年

4 张新安;张晓岚;;吸声帘幕的设计应用原则[A];全国环境声学学术讨论会论文集[C];2007年

5 张倩;吕亚东;;微缝吸声体垂直入射吸声特性和设计准则[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年

6 顾仲明;江雪;梁彬;杨京;程建春;;一种宽带全向吸声体的设计方法[A];中国声学学会第十一届青年学术会议会议论文集[C];2015年

7 赵天宇;陈毅;张凯;胡更开;;基于遗传算法的吸声管网络优化设计[A];2018年全国固体力学学术会议摘要集（下）[C];2018年

8 赵俊娟;李贤徽;王月月;王文江;朱丽颖;;非线性磁力薄膜声学超材料吸声带宽分析[A];中国声学学会2017年全国声学学术会议论文集[C];2017年

9 李小娟;丁劲;范理;张辉;张淑仪;;薄膜型超材料非线性对完美吸声影响的研究[A];中国声学学会2017年全国声学学术会议论文集[C];2017年

10 屈培元;;一种多功能环保型“吸声文化石”的性能及使用方法[A];绝热隔音材料轻质建筑板材新产品新技术论文集[C];2003年

相关重要报纸文章 前10条

1 姚子明;消声+隔声+吸声 综合治理噪声污染[N];中国冶金报;2012年

2 永平;高效吸声彩色泡沫玻璃无毒无放射性危害[N];中国环境报;2004年

3 晓马;高效吸声彩色装饰泡沫玻璃[N];广东建设报;2004年

4 魏伊;玻璃棉 高效保温、隔热、吸声好饰材[N];中华建筑报;2000年

5 李卉;可耐福为世博树立高品质绿色典范[N];建筑时报;2010年

6 许武英;锡柴环保工作走上自我完善之路[N];经理日报;2006年

7 胡俊民;用好吸声隔声材料提高噪声控制效果[N];中国建材报;2004年

8 屈歌;怎样唱歌最省力？[N];音乐周报;2015年

9 王祥明 金世彬;陈巨乔：吸声泡沫陶瓷为中国环保贡献力量[N];中国高新技术产业导报;2012年

10 本报记者 吴琼;广州歌剧院的吸声“内衣”[N];广东建设报;2010年

相关博士学位论文 前5条

1 商超;消声瓦的吸声机理研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

2 姜生;氯化聚乙烯基阻尼减振吸声复合材料的制备与性能研究[D];东华大学;2012年

3 周晓鸥;纺织用废橡胶基阻尼减振吸声复合材料的制备与研究[D];东华大学;2016年

4 杨丹;压电复合结构主动吸声理论与方法研究[D];华中科技大学;2010年

5 陈继浩;隔声屏障结构声学模拟、设计与性能优化应用研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 王新;基于材料复特性测试开展多层吸声研究[D];江苏大学;2019年

2 唐旖天;基于低品位非金属矿的吸声陶瓷制备与性能研究[D];信阳师范学院;2019年

3 胡齐笑;基于传递矩阵法的微穿孔吸声体性能研究[D];湖北工业大学;2019年

4 刘怡然;人工周期结构的吸声数值计算及在车内降噪的应用[D];山东理工大学;2018年

5 丁劲;声学超常材料中的群速度调控及可调吸声研究[D];南京大学;2018年

6 张静;大麻/聚丙烯纺织品吸声复合材料的研发[D];天津工业大学;2018年

7 范晓丹;机织物结构与吸声隔音性能关系研究[D];天津工业大学;2018年

8 刘振华;吸声体模态分析及网架承载力分析[D];太原理工大学;2009年

9 郭中阳;主动吸声的原理与控制系统设计[D];华中科技大学;2012年

10 王晓琳;水下主动吸声理论与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2008年

本文编号：2616448