【摘要】：吸聲系數(shù)的準確測量是評價吸聲材料質(zhì)量的基本前提,為了改善吸聲材料測量值的準確可靠性,需建立聲學標準樣板、標準測量方法、被測材料的量值溯源途徑,實現(xiàn)對吸聲材料聲學特性進行標準的量化評價。本論文針對目前吸聲系數(shù)測量中缺乏聲學標準樣板的現(xiàn)狀,提出采用金屬微穿孔板制備多層結(jié)構(gòu)的標準樣板。主要研究了多層微穿孔板吸聲材料的參數(shù)設(shè)計。根據(jù)聲學標準樣板的設(shè)計要求,選用了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、便于保存、吸聲性能良好的金屬板材進行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計,利用遺傳算法分別建立了三個模型來優(yōu)化微穿孔板的參數(shù),采用激光打孔技術(shù)成功制備了鋁質(zhì)微穿孔板,并在聲阻抗管中測量了吸聲系數(shù),結(jié)果表明測量值能較好地匹配理論模型。具體研究內(nèi)容包括:第一,依據(jù)馬大猷的微穿孔板基本理論,利用聲電類比法類推出單層和雙層微穿孔板的等效電路圖,為制作標準板的優(yōu)化工作奠定相關(guān)的理論基礎(chǔ)。第二,利用遺傳算法設(shè)計三個模型,分別為均值-方差法,面積比值法,面積最大法,對單層和雙層微穿孔板的參數(shù)進行優(yōu)化,將優(yōu)化后的吸聲系數(shù)與頻率曲線進行對比分析,確定了單層和雙層的模型二面積最大法優(yōu)化后的參數(shù)均為最佳。第三,根據(jù)優(yōu)化結(jié)果制備聲學標準樣板,采用阻抗管法測量其聲學性能,測量結(jié)果表明聲學標準樣板的聲學性能均能較好地匹配其理論模型,從實驗結(jié)果和仿真結(jié)果來看,雙層的微穿孔板較于單層微穿孔板具有更穩(wěn)定的聲學性能,滿足作為聲學標準樣板的設(shè)計要求,同時對實驗結(jié)果進行誤差分析和不確定度分析,證明了測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。
【圖文】：

聲電類比法建立微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)模型.1 單層微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)模型單層微穿孔板由圖 2.1（a）所示，b 為孔心之間的距離，小孔在板面上，相關(guān)計算公式為2 2p = 78.5 d /b，單位為毫米（mm），由聲電類比法地推導單層微穿孔板的吸聲系數(shù)，簡化計算的過程，類推出單層微穿圖[22]如圖 2.1（b）所示。

221)(cot(/))4rr ωmωDCα++ =（（2-22）2.4.2 雙層微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)模型雙層微穿孔板結(jié)構(gòu)為單層微穿孔板前再平行安置一微穿板，第一層微穿孔板與第二層微穿孔板相隔的距離為空腔1D ，第一層與剛性壁面相隔距離為空腔2D ，由此可知單層微穿孔板由 4 個參數(shù)組合，雙層微穿孔板由 8 個參數(shù)的組合。單層微穿孔板由于其單峰共振原理，吸聲頻帶較窄，吸聲性能不太好，而雙層微穿孔板有兩個共振頻率，從整個頻率范圍來看，吸聲頻帶寬，吸聲效果好。由聲電類比法直觀地推導雙層微穿孔板的吸聲系數(shù)，簡化計算的過程，，類推出雙層微穿孔板的電路圖如圖 2.2（b）所示。
【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB34

【參考文獻】

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本文編號：2689673