微穿孔组合吸声结构研究

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对微穿孔吸声结构及其组合吸声结构的吸声特性进行研究,给出理论公式,分析相关参数对微穿孔吸声结构及其组合结构的吸声特性的影响,并建立相应的有限元模型。首先介绍国内外微穿孔吸声结构的相关研究,并将已有的相关研究整理分类。其次理论求解微穿孔吸声结构的吸声系数公式,数值分析相关参数对吸声系数的影响,调节微穿孔板的孔径,使声阻与空气特性阻抗匹配,实现最大吸声系数;保证最大吸声系数的前提下,减小孔径、降低板的厚度或者增加穿孔率都可拓宽微穿孔吸声结构的吸声带宽;背腔深度增加,吸声系数共振峰向低频偏移,同时背腔声容节点会使第一阶吸声共振频带变窄。提出一种基于微穿孔和腔内共振系统的组合吸声结构,运用模态展开法求解其吸声系数,并进行数值分析;通过调节腔内共振系统的参数(平板质量、力阻、弹簧劲度系数)增加系统的低频吸声特性,通过调节微穿孔板的参数(孔径、板厚、穿孔率)和空腔深度优化系统的中高频吸声性能,从而可在较宽频带获得较好的吸声效果。最后提出一种微穿孔吸声结构的有限元模型,可以直接集合传递函数法计算微穿孔结构的吸声系数,而不用事先计算微穿孔板的声阻抗。进一步地通过算例与理论结果进行比对,验证模型的正确性。
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