【摘要】：多孔吸聲材料是最為常用的降噪工具之一,有利于聲環(huán)境的改善,被廣泛運用于公共場所。目前,關(guān)于單層多孔吸聲材料的吸聲研究居多,然而由不同多孔吸聲材料組成的多層材料的吸聲研究并不多,尤其是多層材料的吸聲計算與性能優(yōu)化。本文致力于研究多層材料的吸聲特性,改善吸聲性能,豐富多層材料吸聲領(lǐng)域的研究。本文利用駐波管試驗分別測量每層材料背后為剛性壁面的聲阻抗率與背后留有四分之一波長空腔的聲阻抗率,再根據(jù)阻抗法計算出每層材料的復特性阻抗與復波數(shù),結(jié)合傳遞矩陣法建立多層材料的吸聲系數(shù)計算模型。該模型適用性強,可滿足不同配置情況下多層材料的吸聲計算,完成對多層材料吸聲性能的預估,減少大量的試驗成本。本文以兩層材料與三層材料為例,研究其吸聲特性。運用駐波管試驗對兩層材料和三層材料的吸聲系數(shù)進行測量,結(jié)果顯示:理論計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好,驗證了傳遞矩陣法的有效性與準確性,保證了所測聲學參數(shù)的可靠性。運用傳遞矩陣法計算模型代替駐波管試驗,研究每層材料的放置順序和厚度分配對吸聲性能的影響,避免試驗的復雜性,結(jié)果表明:放置順序與厚度分配共同影響多層材料在不同頻段內(nèi)的吸聲效果,合理設置放置順序與厚度分配有助于改善多層材料吸聲效果。為獲得多層材料的最佳吸聲效果,采用遺傳算法優(yōu)化多層材料的吸聲性能,結(jié)果表明:優(yōu)化后的多層材料吸聲效果遠遠勝于優(yōu)化前的吸聲效果。對于兩層材料,優(yōu)化后的平均吸聲系數(shù)為0.76,其中,在550 Hz至1100 Hz的中低頻范圍內(nèi),吸聲系數(shù)均在0.9以上,峰值達到了0.98;對于三層材料,在400 Hz至2000 Hz的廣闊頻域內(nèi),優(yōu)化后的吸聲系數(shù)均在0.8以上,與優(yōu)化前相比,平均吸聲系數(shù)提高了0.3。然而,當兩層材料或三層材料的厚度大于70 mm時,優(yōu)化結(jié)果不會再改變。因此,在一定的厚度范圍內(nèi)進行優(yōu)化,既能取得最優(yōu)的吸聲性能又節(jié)省材料的使用。基于多孔吸聲材料的疏密程度,研究密實型材料結(jié)合疏松型材料的吸聲特性,結(jié)果表明:在疏松型吸聲材料之前添加一層厚度偏小的密實型吸聲材料可改善兩層材料的中低頻吸聲效果;針對密實型吸聲材料高頻吸聲不足的現(xiàn)象,在密實型吸聲材料之前拓展一層疏松型吸聲材料所形成的兩層材料,較同厚度的單層密實型吸聲材料,能夠展現(xiàn)出更好的高頻吸聲性能,并保持著良好的低頻吸聲效果。
【圖文】：

駐波Fig.2.1Standingwave

圖 2.2 駐波管試驗裝置圖Fig.2.2 Equipment diagram of standing wave tube experiment驟試驗裝置的連接示意圖。單層材料固定在駐波管測量區(qū)域，通
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TB53

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本文編號：2616448