结合穿孔机械阻抗板提高微穿孔板吸声性能的研究

发布时间：2017-03-30 17:08

  本文关键词：结合穿孔机械阻抗板提高微穿孔板吸声性能的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：微穿孔板吸声结构具有高声阻、低声质量的特点,结构简单,造价低廉,清洁环保,并能用于高温、高压、高湿度的严苛环境。微穿孔板吸声体主要由微穿孔板和板后空腔两部分组成,吸声机理是腔共振,通过设置相关参数可以改变共振频率、吸声带宽和吸声系数。但在工程实际中,微穿孔板的背腔距离受到限制,使得微穿孔板的低频吸声效果不够理想,这在一定程度上制约了微穿孔板吸声体的广泛应用。本文以提高微穿孔板低频吸声性能为目地,总结了机械阻抗板(MIP)结构的吸声特性,在机械阻抗板上加工微孔,形成穿孔机械阻抗板(MIPMP)吸声结构,研究其吸声特性,将穿孔机械阻抗板与微穿孔板组合使用,构成复合吸声结构,加强对低频噪声的吸收。机械阻抗板吸声结构由刚性薄板和粘贴在板上的粘弹性材料组成,它相当于一个有阻尼的单自由度弹簧振子系统,吸声机理是机械共振。通过选择合适的粘弹性材料,可以使机械阻抗板在低频共振,并能获得高的吸声峰值,利用机械阻抗板的这一特点,与微穿孔板组合成MPP+MIP复合吸声结构,可以改善低频吸声性能。机械阻抗板吸声系数高,但存在吸声频带较窄的问题。提出在机械阻抗板上加工少量微孔,穿孔率设定在1%以下,同时实现机械共振和腔共振。推导穿孔机械阻抗板吸声系数的计算模型,用驻波管测试系统研究在穿孔率和背腔深度两个变量下的吸声特性。结果表明:穿孔机械阻抗板在低频形成两个吸声峰,由机械阻抗单元和微孔单元作用引发。由机械阻抗单元为主引发的吸声峰,随穿孔率的增加,峰值先增大后减小,共振频率升高,随背腔深度的增加,峰值增大,共振频率基本不变;由微孔单元为主引发的吸声峰,随穿孔率的增加,峰值减小,共振频率升高,吸声频带拓宽,随背腔深度的增加,峰值减小,共振频率降低,吸声频带略收窄。对于穿孔机械阻抗板,存在一个最佳穿孔率,此时机械阻抗为主引发的吸声峰值最大,结构整体的低频吸声效果最好。穿孔机械阻抗板的穿孔率应设定在最佳穿孔率附近。在前文研究的基础上,将穿孔机械阻抗板与微穿孔板组成MPP+MIPMP复合吸声结构,利用穿孔机械阻抗板的吸声特性加强结构的低频吸声性能。用阻抗转移法推导复合结构吸声系数的计算式,并用驻波管测试系统测对复合结构的吸声性能进行验证。结果表明:MPP+MIPMP复合吸声结构在200Hz~1600HZ之间共形成三个吸声峰,其中两个分布在200Hz~600Hz之间,与MPP+MIP复合结构中机械阻抗板形成的吸声峰相比,前者的第一个吸声峰共振频率降低约60Hz,带宽由后者的50Hz拓展至110Hz,最低吸声系数超过0.4,是后者的两倍多,且峰值不减,低频吸声效果明显改善。
【关键词】：微穿孔板 机械阻抗 复合结构 低频 吸声
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB535
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTACT7-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 概述11
• 1.2 吸声材料或结构11-12
• 1.3 微穿孔板吸声结构12-15
• 1.3.1 理论发展12-14
• 1.3.2 结构改进14-15
• 1.3.3 工程应用15
• 1.4 本文研究的意义和主要内容15-17
• 1.4.1 本文研究的意义15
• 1.4.2 本文研究的主要内容15-17
• 第二章 微穿孔板基础理论17-25
• 2.1 短管的声阻抗17-18
• 2.2 空腔的声阻抗18-20
• 2.3 微穿孔板的声阻抗20-24
• 2.3.1 微穿孔的声阻抗20-23
• 2.3.2 微穿孔的末端修正23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 机械阻抗板结构及其吸声特性25-41
• 3.1 机械阻抗板吸声结构25-29
• 3.1.1 结构形式25-26
• 3.1.2 声阻抗和吸声特性26-29
• 3.2 弹性系数和阻尼系数的测量29-33
• 3.2.1 实验原理30-31
• 3.2.2 阻尼实验31-33
• 3.3 吸声系数的测量33-39
• 3.3.1 实验原理及设备33-37
• 3.3.2 实验方法与结果37-39
• 3.4 本章小结39-41
• 第四章 穿孔机械阻抗板结构及其吸声特性41-53
• 4.1 结构形式与吸声机理41-42
• 4.2 吸声特性的理论分析42-48
• 4.2.1 吸声系数计算42-44
• 4.2.2 不同参数下的吸声系数44-48
• 4.3 吸声特性的实验研究48-52
• 4.4 本章小结52-53
• 第五章 MPP+MIPMP复合结构吸声53-61
• 5.1 结构形式53-54
• 5.2 吸声系数的计算54-58
• 5.2.1 阻抗转移公式54-56
• 5.2.2 复合结构的吸声系数56-58
• 5.3 实验测量与结果58-60
• 5.4 本章小结60-61
• 第六章 全文总结与展望61-63
• 6.1 全文总结61-62
• 6.2 展望62-63
• 参考文献63-67
• 致谢67-68
• 在学期间发表的学术论文68

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 王朝捷;;ZS—77MB阻抗仪表板的原理、维修及校准[J];医疗设备信息;1991年Z1期

2 ;[J];;年期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 吴楠;结合穿孔机械阻抗板提高微穿孔板吸声性能的研究[D];江苏大学;2016年

2 刘炜华;基于Genesis软件的特性阻抗板的设计与实现[D];电子科技大学;2015年

  本文关键词：结合穿孔机械阻抗板提高微穿孔板吸声性能的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：277618