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第卷第期压电与声光..
年月.
文章编号:——
并联微穿孑板吸声结构研究
王鹏,王敏庆,刘彦森,张军锋,栾海霞
西北工业大学航海学院,陕西西安
摘要:分析不同共振频率的微穿孔板吸声结构并联的结构模型,并计算了其组合吸声系数。理论计算结果
与采用软件,根据/对并联的微穿孔板吸声系数进行仿真实验得到的结果及已有实验数据
进行对比。结果表明,该文中并联微穿孔板吸声结构的声阻抗率及组合吸声系数的计算方法是可行的。
关键词:微穿孔板;并联声阻抗率;组合吸声系数
中图分类号:文献标识码:
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微穿孔板吸声体具有清洁、无污染、耐高温、耐验数据结果分别进行比较,以验证该计算方法的合
腐蚀及能承受高速气流冲击的特点,具有特殊用途。理性。
在常温下微穿孔板具有吸声系数高、吸收频带宽等微穿孔板基本理论
优点,广泛应用于噪声控制的各个领域。马大猷教
微穿孔板吸声体见图的声容是由后面空腔
授于年首先提出微穿孔板理论后,微穿孔板理
内空气沿孔的轴向振动产生,假设无横向振动,根据
论不断发展和完善形成了一整套完整的计算方
电一力一声类比见图可得到并联相对声阻抗
法口。组合微穿孔板的声学特性方面,史伟通过
实验研究,比较了不同结构参数的微穿孔板组合的一/骞㈩
吸声效果,但未从机理上进行讨论。查雪琴和刘
式中为板的个数;为每块板的面积;为所有
克教授分别对垂直入射及扩散场条件下并联微穿
孔板的吸声系数进行了测量,得到并联微穿孔板吸板的总面积,一∑;为各个微穿孔板的相对
声结构吸声系数实验数据,也未给出对应的理论计声阻抗,且
算结果。文献介绍了关于微穿孔板的发展方向一—/
并指出:并联结构方面的理论及实验研究,对微穿孔式中为角频率;为板后距离;为声速。
板异型结构的开发将有很大的帮助。开展并联结构
的理论研究,则并联结构的阻抗及吸声系数的计算
是必不可缺的,本文从理论上寻求并联微穿孔板吸
声系数的明确计算方法。由于此前未见相关计算方
法,故本文将计算得到的结果与软件的
仿真结果与已有的垂直入射条件下及扩散场内的实图组合微穿孔板示意图
收稿日期:
作者简介:王鹏一,男,山东乳山人,硕士生,研究方向:武器动力与制造、噪声与振动控制。
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压电与声光
显提高,且吸收带宽也增大。
图组合微穿孔板声阻抗等效电路
经末端修正后的微穿孔板相对声阻
一
焉孚㈣频率/
相对声质量图两块相同面积不同共振频率板的吸声系数对比
一焘·孚㈤
式中为微穿孔板常数;、分别为微
穿孔板的孔径、板厚;为穿孔率;、分别为空气密
度和运动黏度。
扩散场内以角斜入射的微穿孔板相对声阻
抗
一一/频翠/
图两块板各自的吸声系数
在理论与仿真计算结果一致的基础上,与
式中为声波入射角度。
已有实验结果进行对比
正入射时的吸声系数
查雪琴对垂直入射时的并联微穿孔板吸声系数
一/。。
进行了实验测量。所测量的微穿孔板参数为一
随机入射的吸声系数
.,一,一.,穿孔率为.,一
,
。块板的一,微穿孔板面积为。,另一块
计算结果及讨论板的一,面积为。
图为理论计算的垂直入射下组合吸声系数。
垂直入射时,理论计算的并联微穿孔板组
图为实验测量的组合吸声系数。比较图、可
合吸声系数与仿真实验结果对比
看出,理论计算的吸声系数与实验测量的结果基本
考虑到驻波管管径较小,测多块板吸声系数时
吻合,理论计算中的两个吸收峰值点均能在实验结
存在诸多误差因素微穿孔板的加工精度、边缘效
果中找到,但普遍稍高于实验测量值。另外实验测
应、板的放置和周边密封条件以及实验设备引起的
量结果中在和处吸声系数对比理
误差,故采用软件根据国家标准中“阻
论计算的吸声系数突然下降很多,很可能是由于试
抗管中吸声系数和声阻抗测量”实验原理和要求
件面积过小,两块板后腔深度不同而在交界处引起
进行仿真计算。所用微穿孑板参数为.,
的边缘效应导致的。
孔间距—,一,穿孔率为.,一块板
的一,另一块板的,此时它们的
共振频率不同,两块板面积相同。
图为两块相同面积不同共振频率板的吸声系
数对比。由图可知,通过理论计算和仿真实验得到
的吸声系数基本吻合。图为两块板各自的吸声系
数。与不同的两块板的各自吸声系数相比较。
该参数的两个微穿孔板并联后,组合吸声系数出现频率/
两个吸收峰值,吸收性能得到很大提升,吸收峰值明图理论计算的垂直入射下组合吸声系数
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第期王鹏等:并联微穿孔板吸声结构研究
对比图和图可知,在吸收峰值左边,组合吸
声系数幅值介于两吸声系数的中间;吸收峰值右边,
组合吸声系数幅值基本与一板的吸声系
数重合。总之,理论计算的结果与实验结果基本吻
合,理论计算的幅值比实验的结果整体提高了约
.。理论计算得到组合吸声系数在约处
即一与一吸声系数相等的频
频/率点的幅值高于交点的幅值,说明组合吸声系数不
图实验测量的组合吸声系数应是两个吸声系数简单的数值平均。
刘克教授对两块组合微穿孔板的组合吸声系数
结束语
进行实验测量,得到的结果如图所示。本文
仿真计算结果与理论计算结果的一致性及扩散
进行理论计算过程中所用微穿孔板数据为文献
场内的吸声系数计算结果与已有实验结果对比的一
实验中的原参数一.,一.,一
致性表明:本文提出的并联微穿孔板吸声结构的声
,孔呈三角形排列,理论计算得到扩散场内
阻抗及组合吸声系数的计算方法是可行的。并联微
微穿孔板的吸声系数见图。
穿孔板组合吸声系数不应是两个吸声系数简单的数
值平均。
参考文献:
学,:.
学报,,:—.
.—
频率/
.,,:—.
图实验测量的组合吸声系数
,,:—.
查雪琴,康健,张婷,
.声学学报,,:—.
刘克,,
,,:—.
声学,,:—.
频率//,阻抗管中吸声系数和声阻抗测量规范,
图理论计算的扩散场内组合吸声系数第部分:传递函数法.
上接第页参考文献:
结束语刘延俊,骆艳洁,
本文针对在强磁干扰、,
环境中实现试件高精度进给的技术要求,提出一种:.
基于光电技术的实时位置控制方法,并开发了相应赵明富,廖强,罗渝微,
,,:
的装置。该装置已连续稳定服役时间超过年,实
一.
践证明,本装置能很好地抵抗外界超过瞬间强
韩龙义,
磁干扰,
,:—.
制。