基于平面声源的三层有源隔声结构物理机制研究

次级源为平面声源的三层有源隔声结构,深入理解有源隔声的物理机理有助于挖掘降噪潜力及实现系统优化设计。首先对三层有源隔声结构建模并求解系统的振动响应。然后,对控制前三层结构中声能量的传输规律进行深入分析。最后,在辐射板声功率最小条件下,通过分析控制前后声能量传输特性的变化阐述了隔声的物理机理。结果表明,声能量在三层结构中传输形成四个等效的传输通道,中间板与两腔的作用类似带通滤波器,不同的传输通道具有相似的带通特性。有源隔声机理在于,通过控制抑制了通带内的能量传输,显著提高了三层结构整体的隔声性能,从而有效阻止了声波的向后传播。

基于平面声源的三层有源隔声结构误差传感策略研究

次级源为平面声源的三层有源隔声结构,系统易于实现且具有良好的低频隔声性能。误差信号的检测是实现该系统的关键问题。将分布式位移传感材料聚偏氟乙烯(Polyvinlidene fluoride,PVDF)薄膜敷设于系统外层辐射板来检测结构辐射模态幅值而实现误差传感。用声-振耦合理论对振动系统建模,选取合适的控制策略和目标函数,并推导检测辐射模态幅值的PVDF形状设计公式。根据控制前三层结构中声能量的带通传输规律,选取合适的控制目标作为误差信号,并对各阶辐射模态传感器形状进行分频段设计。结果表明,由于三层结构特殊的能量传输规律,以辐射板前三阶辐射模态为控制目标即可获得理想的降噪效果。结合能量传输的带通特性,设计的各阶辐射模态幅值PVDF传感器只检测其声辐射占主导的频段内的辐射信息,保证传感精度的同时有效简化了PVDF形状。

基于平面声源的三层有源隔声结构次级源最优布放

三层有源隔声结构中次级平面声源的布放影响系统的隔声性能,平面声源位置的优化需重点研究。应用遗传算法在宽频带内对三层结构中平面声源的位置进行优化设计。首先对三层板腔结构建模并求解振动响应,然后分别以被动隔声、有源降噪及系统总隔声性能为依据,构建宽频带优化函数;最后通过迭代计算获得最优的布放位置。结果表明,对于被动隔声最优的平面声源布放位置应位于双层结构的中间;而对有源降噪,次级声源应尽量靠近入射板布放。对于系统总的隔声性能,最优的布放位置应在上述两者之间取折中。

大间距双层隔声结构的隔声理论研究

针对双层大间距隔声结构的特点 ,建立了其隔声性能预测模型 .以某空压机房隔声降噪设计为例 ,进行了隔声降噪的设计与分析 .理论预测值与实测结果符合较好 .

隔声结构的声学性能试验及仿真分析

试验测量和仿真计算是隔声结构声学性能研究的重要方法.首先对隔声结构声学性能试验测量的混响室法和阻抗管法进行介绍,并分析2种方法的优缺点以及适用范围,为隔声性能测量方法的选择提供依据;同时,将有限元法和统计能量分析法用于隔声结构的声学性能仿真计算,并将计算结果与实验测量结果以及理论公式计算结果进行对比分析,结果表明,理论公式的计算结果与试验测量结果相差很大,特别在吻合频率附近,只能对隔声结构的声学性能进行初步预估.而有限元法和统计能量分析法计算结果与试验测量结果吻合良好,适用于隔声结构的声学性能仿真计算.

轴孔扩张管隔声结构

本文结合一项具体工作,利用分析扩张管声透射损失的方法,分析了轴孔扩张管隔声结构的隔声效果,它不但比直接缩小轴孔的方法的隔声效果好,而且制作,安装和拆卸方便。文章还分析了进一步改善轴孔扩张管隔声结构隔声效果的途径。

隔声结构的设计

隔声是工业噪声控制工程中经常采用的措施之一,在石油化工企业中也广泛应用。例如隔声操作室、隔声壁、机器隔声罩和隔声屏障等等都是隔声结构的应用。根据生产现场情况,如何进行经济合理的设计,这是我们所关心的问题。为此,必须了解影响结构隔声性能的有关因素及其设计计算方法。

双层板有源隔声结构物理机理研究

基于声振耦合动力学方程建立双层板有源隔声结构理论模型,以辐射板声功率为控制目标,求解最优控制力强度。对控制前后隔声结构近场观察面声强分布做数值仿真,从近场声强的角度对仿真结果进行分析,初步得出有源隔声结构的控制机理。

水下隔声结构设计及评价方法

为使用混响法快捷地测量水下结构物的辐射噪声,需基于港口或海岸建造海上混响水池。针对内外都是水情况下的海上混响水池壁面隔声问题,设计了一种带梁空气夹层板水下隔声结构,通过仿真比较了不同参数的空气夹层板的隔声性能。为评价声波无规入射情况下水下大尺寸隔声结构隔声性能,提出了一种混响评价方法,通过隔声实验比较了混响法与脉冲法的不同。结果表明:带梁空气夹层板的水下隔声性能优异,声波无规入射情况下,面板厚度0.015 m、空气层厚度0.020 m的带梁空气夹层板在2~10 kHz频段插入损失大于20 dB;混响法可以有效评价大尺寸水下隔声结构的平均隔声性能,其反映的声波无规入射的平均隔声性能更接近于实际应用情况。

浮动隔声结构在自升式海洋平台上的应用

浮动隔声结构在空气噪声和结构噪声的控制上效果显著。本文基于声学分析软件VA One建立自升式海洋平台的声学模型进行噪声研究,将浮动隔声结构应用于自升式海洋平台。通过噪声预报前后的对比分析表明:浮动隔声结构对噪声源舱室向外辐射噪声量的减少贡献大,减振降噪效果好,但对舱室自身的降噪效果不是很明显。

潜艇住室吸隔声结构研究

本文通过潜艇住室吸隔声结构的声学试验,选出适合潜艇住室的吸隔声结构,并根据潜艇结构特点,介绍了吸隔声地板、天花板、围壁和隔声门等结构。

复合隔声结构声学性能研究综述

复合隔声结构在船舶舱室壁板、船舶海洋平台舾装和机械设备等隔声领域应用广泛,文章对复合隔声结构的理论模型相关研究文献进行了总结,综述了包括复合层合板、多层板腔、阻尼材料、声学超材料及结构、吸声材料及结构等复合隔声结构的声学性能与应用,同等面密度的复合隔声结构与传统隔声结构的隔声量相比可提高4 dB以上。与此同时,展望了复合隔声结构的发展趋势和技术难点,为复合隔声结构设计和相关性能的研究及应用提供了参考。

复合隔声结构隔声性能分析及试验研究

将隔声结构应用于机械、船舶和土木等领域,以复合隔声结构为研究对象,通过传递矩阵法推导复合隔声结构隔声量的计算方法。建立复合隔声结构的分频段仿真分析模型,研究复合隔声结构在100 Hz~5000 Hz频段内的隔声性能,并进行试验验证。研究结果表明:在100 Hz~5000 Hz频段内,仿真结果与试验结果的单值评价隔声量误差小于2.0 dB;通过对结构的优化设计,复合隔声结构可以实现面密度小于20 kg/m^(2),隔声量大于35.0 dB的综合指标;通过复合隔声结构的材料厚度和平板厚度的组合设计均可提高其隔声性能。

基于声学黑洞的复合隔声结构声学特性研究及试验

声学黑洞(Acoustic Black Hole,ABH)能够实现声波的聚集,通过粘贴阻尼层将其聚集的能量耗散,可有效降低声学黑洞复合结构的振动和声波的传递。针对中低频段噪声,设计了声学黑洞复合隔声结构,建立了其隔声量计算模型。研究了声学黑洞复合隔声结构的黑洞数量、黏弹性阻尼层、声学黑洞半径等参数对隔声性能的影响。研究结果表明:在160~1000 Hz频率范围内,ABH能明显增加复合隔声结构的隔声性能,其传递损失在1/3倍频程内增加了1.9 dB。文中的研究结果为复合隔声结构的设计提供了借鉴。

基于压电PVDF微穿孔板的复合隔声结构设计

提出一种新型的复合隔声结构,外部为刚性材料、内部为外接阻尼分流电路的压电PVDF微穿孔板。利用结构的共振吸声作用和压电材料的能量转换作用消耗声能量,进而提高隔声量。为了验证这种复合结构的隔声性能,针对普通无刷直流电机的隔声应用进行实验,实验结果表明电机噪声能量主要分布的频段4~10 k Hz的平均隔声量达到原来噪声的50%。

声学超材料的吸隔声结构研究与管带机应用

针对矿用管状带式输送机工作过程中产生噪声的问题,将采集的管带机噪声数据和主振频率作为COMSOL仿真和后续实验输入噪声激励的依据,设计出一种基于声学超材料的吸隔声结构,利用超材料特殊的声学性能探究其对管带机的吸隔声作用,并创新性地通过改变结构内蜂窝芯子的边长及高度,根据仿真结果比较不同参数下的吸隔声性能,确定声学超材料板的最佳设计参数。最后,设计实验测量超材料板的隔声数据并绘制隔声曲线,整体上实验与仿真结果相一致,且实验得到在主振频率范围内噪声最高能被有效地降低34.2 dB。通过研究表明:在合理的结构参数下,设计的声学超材料板具有良好的低频吸隔声性能,为实现管带机的吸隔声提供了一定的参考。

负压式隔声结构降低风机噪声

采用双层隔声结构取得了25dB(A)以上的隔声量,同时采用负压进风,解决了隔声引起的电机升温问题。本结构制造简单,成本低,效果好,便于推广应用。

用于三层有源隔声结构误差传感的压电传感薄膜阵列及其优化设计

基于平面声源的三层有源隔声结构系统易于实现且具有良好的低频隔声性能,实现该系统需解决的关键问题是误差信号的检测.本文将压电传感薄膜聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)阵列检测简支梁辐射模态的理论拓展到二维结构,并应用到三层隔声结构实现误差传感的优化设计.根据三层结构中特殊的能量传输规律,对误差传感方案中目标函数的选取、PVDF数目确定以及传感系统优化等问题进行深入分析.研究表明,由于辐射板能量主要集中在有限个振动模态上,只需将少数经固定系数加权的PVDF薄膜输出电流求和即可获得前三阶辐射模态幅值.辐射模态幅值的检测值与理论值符合良好,保证传感精度的同时有效简化了系统.

结构隔声测试方法实验研究

结构隔声测试在结构声学设计、环境噪声控制、建筑声学和国防工业等领域应用广泛。本文在引入边缘衍射时域分离技术和虚拟仪器测试技术的基础上,以铝板为样品,以半消声室为测试场所,对自由场法在结构隔声测试领域中的应用开展了实验研究,并对边缘衍射、测试脉宽、系统增益和平均时间等因素对测试结果的影响进行了理论分析。此外,为改善测试信噪比和系统频响带宽特性,还分别提出了样品等效放大技术和组合宽带发射技术。实验研究结果表明:在有效带宽内,隔声测试结果与理论值吻合较好,平均偏差仅为0.05dB左右,测试精度较高。自由场法不需要专门的隔声室设施,实现了非隔声室环境条件下的结构隔声测试,测试结果准确可靠,特别适用于工程现场测试,值得尝试与推广。

吸声、隔声材料和结构浅说

This paper presents the brief introduction to acoustic and sound-proof material and structure. Indoor acoustics should be attached importance to so as to meet the demand of the integration of apperance and acoustics in renovation.