【摘 要】
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随着我国东电西送工程的顺利进行,变电站的噪声问题亟需解决。本文主要面向变电站的噪声问题提出了Helmholtz腔-微穿孔板并联实现低频宽带吸声降噪的方法。在本文中,设计了Helmholtz腔-微穿孔板并联结构,建立Helmholtz腔-微穿孔板并联结构吸声性能仿真的有限元模型,并对仿真结果进行实验验证。以300-1000 Hz的平均吸声系数为优化目标,采用了两种优化策略对并联结构进行吸声性能优化,
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随着我国东电西送工程的顺利进行,变电站的噪声问题亟需解决。本文主要面向变电站的噪声问题提出了Helmholtz腔-微穿孔板并联实现低频宽带吸声降噪的方法。在本文中,设计了Helmholtz腔-微穿孔板并联结构,建立Helmholtz腔-微穿孔板并联结构吸声性能仿真的有限元模型,并对仿真结果进行实验验证。以300-1000 Hz的平均吸声系数为优化目标,采用了两种优化策略对并联结构进行吸声性能优化,第一种是对整体结构进行几何参数的优化来提高其吸声性能;第二种是采用分步优化的策略,先对并联结构中的微穿孔板部分进行优化,再对Helmholtz腔部分进行优化,对两种优化结果进行对比,对比结果表明分步优化的方法更能有效的提高结构吸声性能,结构在厚度为50mm的情况下实现在330-1100 Hz吸声系数大于0.7。利用传递函数法对样品进行吸声系数测量,实验结果与仿真结果吻合良好;为了提高并联结构吸声系数在400Hz处存在吸声谷,将并联结构中的微穿孔板改为串联背腔的形式,得到厚度为60 mm,在330-1100 Hz吸声系数大于0.8的一种结构。在此基础上,对Helmholtz腔-微穿孔板并联复合结构的隔声性能进行实验测试;在并联结构中引入附加质量块的薄板结构（即Helmholtz腔-微穿孔板-薄板质量块复合结构）来提高隔声性能,建立了单层薄板结构的有限元模型,并对仿真结果进行了实验验证,揭示单层薄板结构的隔声机理;研究影响单层薄板结构隔声性能的因素,并阐明影响规律。在单层薄板结构的基础上提出双层薄板结构,研究了双层薄板结构隔声性能影响因素。通过以上研究,得到一种厚度为15 mm,在500-1600 Hz隔声量达到30 d B以上,500-1600 Hz隔声量达到40 d B以上的双层薄板隔声结构,与质量相同的钢板的隔声性能进行对比,实验发现双层薄板的结构设计大幅度提高了结构隔声性能;实验结果表明,引入双层薄板质量块结构大大提高了Helmholtz腔-微穿孔板并联复合结构的隔声性能,引入双层薄板质量块的Helmholtz腔-微穿孔板并联结构在250-1600 Hz隔声量达到40 d B以上。
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