板振動對微穿孔板吸聲體的聲學特性存在一定的影響。文章對此影響關系從理論方面進行初步分析,并通過不同材料、不同孔徑、不同穿孔率樣品在低頻、中頻駐波管中的大量實驗,分析板振動對微穿孔板吸聲體吸聲性能影響關系的規(guī)律性,從而得到對微穿孔板的實際應用具有指導性的結論。

簡述了馬大猷教授的微穿孔板基本理論、微穿孔板吸聲體在擴散聲場以及在高聲強環(huán)境下的理論要點。比較詳細地討論了30年來與馬大猷教授所提理論相對應的實驗研究結果及應用發(fā)展情況。基于馬大猷教授的基本理論,提出了一種新的相關衍生結構——管束微穿孔板。對微穿孔板吸聲體的發(fā)展趨勢做了展望。表明:微穿孔板吸聲體將成為新世紀的綠色理想吸聲材料。

采用aml語言開發(fā)了一套微穿孔板吸聲體的聲學軟件。該軟件初始參數選擇靈活,分析結果直觀明了,為用戶提供操作簡單的界面,從而進一步提高微穿孔板設計效率和準確性,并對工程應用有一定的幫助。

文章以馬大猷教授提出的微穿孔板非線性聲阻公式為依據,提出了非線性聲阻作用的臨界條件,并由此進行應用于高聲強下微穿孔板吸聲體的計算機輔助設計。通過實驗對寬頻帶微穿孔板的非線性特性進行初步分析和實驗驗證

微穿孔板吸聲結構具有吸聲系數高、吸收頻帶寬等優(yōu)點,廣泛應用于噪聲控制的各個領域根據馬大猷的微穿孔吸聲理論,總結了微穿孔板吸聲結構的吸聲原理,并用基于此理論的計算結果與在低頻、中頻駐波管中實驗的結果進行對比,得到了比較滿意的結果采用微穿孔板吸聲結構,進行汽車發(fā)動機隔聲降噪模擬實驗,結果表明,微穿孔板吸聲結構具有良好的降噪功能微穿孔板吸聲結構的吸聲性能的初步研究,為微穿孔板吸聲結構在工程中的應用提供了依據

在燃燒室的空間和質量有限的情況下,為達到更好的聲抑制效果,該文提出了將單層微穿孔板一分為二,采用與單層結構具有相同穿孔率、穿孔半徑、質量及占用空間的雙層串聯微穿孔板結構。通過聲-電類比法推導了溫度變化條件下雙層串聯微穿孔板結構吸聲系數的計算公式,并與單層結構的吸聲特性進行了對比仿真分析,最后得出將單層結構一分為二,采用雙層串聯結構具有更寬的吸聲頻帶,在高溫條件下,其吸聲效果更好。

分析不同共振頻率的微穿孔板吸聲結構并聯的結構模型,并計算了其組合吸聲系數。理論計算結果與采用sysnoise軟件,根據gb/t18696對并聯的微穿孔板吸聲系數進行仿真實驗得到的結果及已有實驗數據進行對比。結果表明,該文中并聯微穿孔板吸聲結構的聲阻抗率及組合吸聲系數的計算方法是可行的。

提出用微穿孔板進行主動吸聲的方法。用微穿孔板作為主動吸聲的材料,檢測出入射聲波的頻率,得到微穿孔板的共振頻率,從而得到微穿孔板背后空腔的深度,移動微穿孔板背后的剛性壁以滿足空腔深度的要求,使得吸聲系數達到最大,從而達到主動吸聲的目的。最后,進行了數值計算與實驗,計算結果與實驗結果能很較好的吻合,說明了該主動吸聲方法的可行性。

在介紹馬大猷開創(chuàng)的微穿孔板吸聲結構基礎理論的前提下,綜述了微穿孔板吸聲結構的理論發(fā)展、吸聲系數實驗測量方法以及微穿孔板吸聲結構在實際工程領域的一些應用。最后提出微穿孔板研究發(fā)展的方向。

提出在薄微穿孔板微孔中穿入銅纖維的結構,有效拓寬薄微穿孔板的吸聲頻帶,提高吸聲系數,使微穿孔板吸聲性能在中低頻得到很大的提高。研究結果表明,樣品直徑為100mm,29mm,穿孔直徑為1mm,厚度2mm,穿孔率為3%的微穿孔板,穿入銅纖維的直徑為0.13mm,穿入銅纖維為3和4根時,在100hz~1600hz內,共振吸聲系數α0達0.99;穿入7至9根時,吸聲頻帶可拓寬1000hz以上;隨著穿入纖維數量的增加,吸聲頻帶顯著向低頻移動,當穿入11根時,移動幅值為464hz。

傳統(tǒng)的微穿孔板要獲得較佳的吸聲性能,需要較小孔徑的微孔(<0.3mm);在穿孔率不變的情況下,增加板厚,那么板的吸聲性能將下降。為了避免這個問題,提出一種新型的微穿孔板結構——變截面微穿孔板。與傳統(tǒng)微穿孔板不同,它的微孔的截面積沿其軸向不是恒定的,而是在軸向的一定位置發(fā)生突變,從而板存在孔徑差異較大的兩部分。在馬大猷的理論基礎上,分析了變截面微穿孔板的吸聲特性,并利用傳遞函數法,通過阻抗管進行了實驗。分析和實驗結果顯示,變截面微穿孔板的吸聲性能主要由孔徑較小的部分決定,孔徑較大的部分主要是增加了板的厚度,對板的吸聲性能貢獻較小;因此,通過變截面的方法,在增加板厚的同時也能使板維持在較佳的吸聲性能水平。

微穿孔板共振吸聲結構在噪聲控制上有著優(yōu)異的表現,受到廣大科研人員的關注。筆者介紹了近年來與微穿孔板共振吸聲結構相關的理論研究,包括微穿孔吸聲結構的吸聲特性以及吸聲帶寬的理論極限;探討了微穿孔板和超微孔板的制造技術及這些技術的優(yōu)缺點;分析了組合微穿孔結構的相關理論計算及試驗仿真。在總結前人研究成果的基礎上,指出了微穿孔板共振吸聲結構在理論研究和實際應用中存在的問題,并對該研究領域的發(fā)展趨勢做了展望。

傳統(tǒng)微穿孔板的穿孔為圓形或狹縫,背面不帶毛刺,其吸聲系數和吸聲頻帶寬度有待進一步提高。目前出現一種新工藝加工的微穿孔板,其穿孔為三角形,且背面帶有毛刺。帶刺三角孔微穿孔板與圓孔微穿孔板不同,不能用原有方法計算其聲阻抗。文章采用試驗研究的方法測定帶刺三角孔微穿孔板的聲阻抗,分析其聲學特性,為工程應用提供參數依據。通過駐波管試驗測量單層和雙層帶刺三角孔微穿孔板結構的吸聲系數,并與圓孔微穿孔板結構進行比較分析。研究結果顯示,新工藝加工的帶刺三角孔微穿孔板與圓孔微穿孔板相比較,聲阻有了較大幅度的提高,聲抗基本保持不變;帶刺三角孔微穿孔板結構的吸聲系數有了顯著的提升,吸聲頻帶也得到一定程度的拓寬。

用自行研制的ｅｐｒ改性ｐｐ基阻燃泡沫材料制成微穿孔板，研究其吸聲特性及規(guī)律，并與ｅｐｒ改性ｐｐ基阻燃非泡沫材料微穿孔板進行對比。結果表明，泡沫材料微穿孔板吸聲體在中、低頻率區(qū)域的最大吸聲因數可達０９８以上；在１２５～２０００ｈｚ范圍內平均吸聲因數可達０５２以上。

馬大猷教授提出的微穿孔板吸聲結構在空氣噪聲降低和隔離方面得到了廣泛的應用,但未見水下應用的相關研究和報道。本文將空氣中微穿孔板理論應用到水中,得到了水下微穿孔板吸聲結構的吸聲公式。通過理論分析,得出了微穿孔板結構直接應用于水中無法獲得寬頻吸收的結論。提出了通過匹配液將微穿孔板間接應用到水下的設想。設計了單層板和雙層板吸聲結構,并對它們的吸聲特性進行了理論分析與仿真。結果表明,本文設計的微穿孔板吸聲結構在水中能夠獲得優(yōu)于空氣中的寬頻帶吸聲效果。實驗測量了自制的微穿孔板吸聲結構,吸聲系數的測量值與理論曲線基本吻合,從而驗證了理論分析的正確性。

依據馬大猷教授的微穿孔板基本理論,進行參數選擇并設計了微穿孔吸聲反射板結構,用于階梯教室中,分析了這種微穿孔吸聲反射板結構在階梯教室中的聲反射和聲吸收的性能。

本文主要探討微穿孔板吸聲機理、吸聲系數與頻率的關系，以及在室內的吸聲處理，降低噪聲、消聲等方面的應用。并指出微穿孔板吸聲結構的吸聲性能優(yōu)于其它礦棉吸聲材料，能夠較好地改善建筑聲學功能，可廣泛應用于吸聲降噪工程，效果理想。

傳統(tǒng)的聲電類比法在單層微穿孔板吸聲結構中的計算,得到廣泛應用,但由于在雙層微穿孔板結構中存在較大誤差,于是提出用傳遞矩陣法對微穿孔板吸聲結構進行分析。本文對比分析聲電類比法與傳遞矩陣法在微穿孔板結構模型中的應用,從而有效設計微穿孔板吸聲結構參數設計的實驗方案。

以厚度為10mm的環(huán)氧樹脂基厚微穿孔板為研究對象,分別選擇空氣、水、聚乙烯醇、羊毛纖維作為孔中介質,研究各種介質對微穿孔板吸聲性能的影響。結果發(fā)現,通過在孔中加入纖維材料可以在一定程度上彌補因材料厚度增加而導致的吸聲性能的減弱。當平均每孔中穿入53根羊毛纖維,后空腔深度為20mm時,厚微穿孔板共振吸收頻率為956hz,峰值吸聲系數可達0.94。有效吸聲頻帶范圍為612hz-1600hz以上。

選擇厚度為2mm的薄微穿孔板,研究羊毛纖維穿入率、穿入量和穿孔率對微孔板吸聲性能的影響。在100~1600hz范圍內,隨著羊毛纖維穿入率和穿入量的增加,共振吸聲頻率均向低頻移動,吸聲頻帶都得到拓寬。當羊毛纖維穿入率從0%增加到100%時,共振吸收峰向低頻移動了340hz,頻帶拓寬346hz以上。當穿入量從0根增至160根時,共振吸聲頻率向低頻移動340hz;當穿入量約為106根時,頻帶拓寬360hz以上,共振吸聲系數為0.92。而當穿孔率為1%時,穿入羊毛纖維使最大吸聲系數降低,吸聲頻帶變窄;但隨著穿孔率的增加,穿入羊毛纖維可以顯著拓寬微穿孔板的吸聲頻帶,共振吸聲系數也隨之增大。當穿孔率為6%時,穿入羊毛纖維前后,最大吸聲系數從0.68增至0.97,共振吸聲頻率從1158hz降至986hz,頻帶拓寬了674hz以上。穿孔率越大,羊毛纖維改善微穿孔板吸聲性能的優(yōu)勢越顯著。

空氣壓縮機在各個領域中已被廣泛用作氣體動力,特別在化工系統(tǒng)中,常為工藝所需而設置站、房之類。但當機組正常運行時,即產生了多種類型強噪聲,它不僅嚴重危害了工人們身心健康,還污染了周圍環(huán)境。就復動式空壓機而言,活塞往復運動將大流量氣體,間歇經吸入口進入機內,在吸入口產生了高速氣流,形成了氣體動力性噪聲,它是空壓機主要噪聲源。而這些間歇壓力脈沖所致往往是低頻為主,易于激發(fā)

工業(yè)與科技進展加劇噪聲污染，威脅人類健康，凸顯消聲器的重要性，其中微穿孔板消聲器因設計簡潔、消聲效能高及應用廣泛而備受青睞。本文深入分析其設計原理與方法，旨在為相關研究與應用提供實用參考。