梯度穿缝型双孔隙率多孔材料的吸声性能

发布时间：2022-12-04 18:18

　　在传统单一孔隙率多孔材料中引入宏观尺度的周期性梯度穿缝结构设计,构造出梯度穿缝型双孔隙率多孔材料,其包含多孔材料基体微孔尺度与穿缝尺度两个尺度。采用分层等效的理论建模方法,将复杂梯度渐变问题变为多层均匀等效层叠加问题。针对不同特征尺寸的多孔材料薄层,分别采用低、高两种渗透率对比度双孔隙率理论,给出了其等效密度和动态压缩系数,再应用传递矩阵方法得到了相邻薄层之间的声压和质点速度传递关系并求得其表面声阻抗,从而建立了梯度穿缝型双孔隙率多孔材料的吸声理论模型。发展了多尺度材料声学有限元数值模型,在所考虑的100～3000 Hz频段范围内数值模拟结果完全吻合理论模型结果。理论与模拟分析了多尺度结构参数对双孔隙率多孔材料吸声性能的影响,结果表明引入多尺度梯度结构设计能够显著提高单一孔隙率多孔材料的吸声性能,且穿缝尺度比穿缝梯度影响更为显著;精细数值模拟获得的声压和能量密度分布云图揭示了多尺度结构设计的吸声增强机制。该工作可用于指导双孔隙率多孔材料的多尺度结构设计,从而提高多孔材料的中低频吸声性能。 

【文章页数】：11 页

【文章目录】：
引言
1 多尺度吸声理论模型
    1.1 模型描述
    1.2 低渗透率对比层
    1.3 高渗透率对比层
    1.4 高低渗透率对比层的划分
    1.5 吸声系数的计算
2 数值模拟
3 结果讨论
    3.1 穿缝开孔尺度对吸声性能影响
    3.2 穿缝渐变梯度对吸声性能影响
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]消声器测量回路系统的噪声预测[J]. 张锡文,何枫,郝鹏飞,王学芳.  声学学报. 2001(01)
[2]金属多孔材料吸声板的优化模型[J]. 王晓林.  声学学报. 2007(02)
[3]Sound Absorption Enhancement by Thin Multi-Slit Hybrid Structures[J]. 任树伟,孟晗,辛锋先,卢天健.  Chinese Physics Letters. 2015 (01)



本文编号：3708759