基于PVDF-MPP主动控制吸声的研究

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微穿孔板吸声体(MPPA)作为共振吸声结构,由于其具有简易的结构、良好的吸声性能和环境友好等特点而广泛应用于各种噪声控制领域。传统的微穿孔吸声体加工完成后,除了空腔深度可调以外,其他结构参数如孔径、孔间距、板厚不能改变,吸声性能也随之确定。但由于低频声波波长很长、环境噪声频谱复杂,固定吸声性能的微穿孔板吸声体便无法满足更复杂的降噪要求。因此在节约空间、降低成本和不增加结构复杂度的前提下改善微穿孔板吸声性能是噪声控制领域研究的重点。本文针对传统刚性微穿孔板吸声体吸声频带窄、应对低频噪声乏力、无法适应多频复杂噪声源的缺点,提出将聚偏氟乙烯(PVDF)膜片加工成微穿孔板(PVDF-MPP),结合刚性后壁构成微穿孔板吸声体(PVDF-MPPA),该结构采用具有良好压电性、柔韧性的PVDF压电薄膜作为微穿孔板的加工基材,并连接外部驱动电路,通过调节激励信号改善PVDF-MPPA的吸声性能。在外加电场的作用下,PVDF-MPP会产生机械振动,通过调节输入信号的频率、幅值等参数动态调节微穿孔板吸声体的吸声性能。本文首先分析了微穿孔板吸声体理论、柔性薄板振动作用和压电主动控制理论等理论基础,在此基础上,根据实验要求搭建高压驱动电路和吸声系数测量装置,最后利用驻波管分别测试单层PVDF-MPPA、双层串联PVDFMPPA和并联PVDF-MPPA在不同激励条件下的吸声性能,根据实验现象总结PVDF-MPPA在主动激励下吸声系数变化的一般规律,最后简要分析了PVDF-MPPA在外加电场下吸声性能变化的主要原因。
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