随着科学技术的进步与发展,大型工业制造机器、交通运输工具在运行过程中产生越来越多的噪音污染,这已成为影响人类生活,危害人类身体健康的最大问题之一。对于噪音污染的控制与解决目前使用最多的方法是使用多孔吸声材料,因此对多孔吸声材料的吸声性能和特点的研究对实际吸声降噪的工程应用具有重要的意义。多孔吸声材料中最为常见的是三聚氰胺吸音海绵,三聚氰胺吸音海绵在实际使用中有包括吸声系数有待提高、容易吸收水分变质腐烂、阻燃性不强等一些缺点。目前计算机模拟仿真是科学研究与工程领域的一种重要研究方法。本文通过依据Biot流体饱和多孔介质传播理论和Johnson-Champoux-Allard模型在COMSOL Multiphysics平台上,分析多孔吸声材料的吸声特征,改进材料结构参数,优化复合材料设计,进行仿真分析。首先构建简单的模型,根据理论情况分析五大参数对吸声性能的影响,通过比较纯三聚氰胺海绵和参数改变后的氧化石墨烯和碳纳米管掺杂的复合材料声压场、声压级的变化以及吸声系数从0.6提高到0.9,初步确认新的材料结构特征能提高三聚氰胺海绵吸声性能。制备出相应的氧化石墨烯和碳纳米管掺杂的三聚氰胺海绵复合材料,对复合材料结构进行测试观察,研究其空气流阻、吸声系数等声学性能,通过与三聚氰胺海绵的对比,在250 Hz到1600 Hz范围内复合材料的吸声系数从近0.7提高到接近0.9,在低频区域提高了近100%。分析机理,认为掺入的氧化石墨烯和碳纳米管可以使原本完全开孔的结构转化为半开孔结构,使得材料流阻增加,曲折系数提高,同时石墨烯和碳纳米管提供了很高的界面阻尼和热传导能力,使得声波与材料相互作用,产生大量摩擦,将声能转化为热能,热能快速导出,最终声能被大量耗散吸收。同时该复合材料具有一定的阻水和阻燃性,制备容易,有一定的实际应用前景。