内置亥姆霍兹谐振器阵列的蜂窝微穿孔吸声体设计及性能分析

蜂窝微穿孔结构广泛用于吸声降噪领域,因此必须有良好的宽频带吸声降噪的性能使用要求。为弥补单层微穿孔板结构低频吸声性能的不足,实现中低频宽带降噪,文章在传统的单层微穿孔板结构单元基础上引入了亥姆霍兹谐振器(Helmholtz Resonator,HR)阵列的支撑结构,并基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法对设计的吸声体结构进行吸声性能优化。通过数值分析、有限元仿真和实验测试验证了内置HR阵列的蜂窝微穿孔吸声体的宽频带吸声特性。分析结果表明,内置HR阵列的蜂窝微穿孔吸声体经过优化设计在中低频吸声性能良好,在200~400 Hz频率范围内吸声性能明显改善,在0~1000 Hz频率范围内超过65%吸声效率的带宽占比达到70%以上。

声学超材料和亥姆霍兹共振结构的自供能传感器

随着物联网的发展,自供能声学传感器得到了广泛关注。然而,压电传感器的灵敏度等关键指标难以进一步提升。声学超材料能以传统材料无法实现的方式操控声波,为新型声学传感器的设计提供了新思路。本文设计了一种声学超材料和亥姆霍兹谐振结构的自供能声学传感器,并验证了具有缺陷的声学超材料能够聚焦声能;此外,亥姆霍兹谐振器能将聚焦在声学超材料缺陷处的能量进一步放大,传输比超过40 mV/Pa,能满足小型传感器的自供能需求。实验结果表明:与仅有局部缺陷的声学超材料传感器相比,基于亥姆霍兹谐振器的声学超材料传感器具有更高的灵敏度和信噪比。

内置谐振器的轻薄宽频吸声器结构设计与分析

微穿孔板吸声器的吸声频带相较于亥姆霍兹谐振器更宽,但其低频吸声的实现需要较大的空气背腔,难以应用在空间有限的场合。该文设计了一种轻薄吸声降噪结构(内置亥姆霍兹谐振器的微穿孔板吸声器,简称MPPHR),将微穿孔板吸声器与亥姆霍兹谐振器进行了结合,提升吸声器的低频吸声性能的同时兼具了微穿孔板宽带吸声的优点。首先基于微穿孔板和亥姆霍兹谐振理论建立了等效电路模型并计算了结构的声阻抗。然后通过有限元对MPPHR的吸声特性进行了参数研究。最后验证了MPPHR的声阻抗模型和有限元仿真的准确性。研究结果表明:MPPHR结构拥有更宽吸声频带,厚度仅为30 mm的MPPHR的半吸收频带可达1294 Hz,相较于同等厚度下的微穿孔板吸声器宽约500 Hz。此外,MPPHR拥有更好的低频吸声效率。

球坐标系中亥姆霍兹方程的基本解

本文讨论无线电波在球状理想导体上散射时的基本解,并提出在这领域内尚未解决的问题及其困难所在。

亥姆霍兹定理及其在电磁学中的应用

亥姆霍兹(Helmholtz)定理是场论中的一个重要定理。根据亥姆霍兹定理,一个矢量场可表为某个标量函数的梯度与某个散度为零的矢量函数的旋度之和。因此,定理给出了解决散度和旋度不为零的场方法,为研究电磁场提供了理论依据。对于稳恒电磁场,引入磁荷和磁流后,麦克斯韦方程组全部是非齐次的,由定理可引入电磁场的标势和矢势。本文给出了亥姆霍兹定理的一种简单证明,并从教学上考虑用该定理引入电磁场的标势和矢势。

广义Helmholtz定理的四维势表述及其在同时含有电荷磁、荷的电磁场中的应用

本文首先介绍三维欧几里德空间中矢量场的亥姆霍兹定理及在静电场和稳恒电流磁场等特殊情形下的简要验证,接着由此自然地推广到四维空时下反对称二阶电磁场张量F^(μγ)的广义亥姆霍兹定理,即由二阶反对称张量的四散度_μF^(μγ)及对偶四散度_μ~*F(μγ)确定此二阶张量。其次本文对同时含有电荷、电磁的电磁场引入电流密度四矢J_e~μ和磁流密度四矢J_m~μ,从而着重由上述二阶张量的四散度和对偶四散度表述下的广义亥姆霍兹定理导出在电(磁)场四维矢势的四散度及对偶四散度表述下的广义亥姆霍兹定理。最后介绍此定理在二阶反对称电磁张量场中的应用,导出广义麦克斯韦方程及电荷、磁荷守恒定律的相对论协变形式。

一位科学家对音乐的贡献

德国人亥姆霍兹(Helmholtz,1821—1894)是19世纪最伟大的科学家之一。他的兴趣极其广泛,涉及生理学、解剖学、物理学、数学、气象学和哲学(为能量守恒学说创立者之一)。其大名不仅载入不列颠百科全书。

横条纹衣服显胖? 时尚建议弄错啦

科学教给我们的最重要的东西,是我们必须拿证据说话,不能道听途说、人云亦云--就算是所谓的常识也一样,比如那句著名的"穿横条纹显胖"。事实恰恰相反--究其原因,其实是德国科学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹(Hermann von Helmholtz)在1867年发现的一种错觉现象。亥姆霍兹并不是第一个"发现"能量守恒定律的人。但他的工作仍然拥有重大意义,因为它与当时大多数德国自然哲学家的观点截然相悖——当时人们普遍认为。

欧洲直升机公司继续进行降噪声研究

欧洲直升机公司的专家们目前正与德国亚琛技术大学合作研究进一步降低涵道式尾桨噪声水平。目前正进行试验台试验,其方法是使用亥姆霍兹谐振器和无源噪声衰减器网络,可以产生明显的差异。

赫兹与赫兹实验

一、生平简介 赫兹(Heinrich Rudolf Hertz)是德国物理学家。1857年2月22日生于汉堡。青年时代的赫兹,在数学、科学和手艺方面的才能出众。1877年他进入慕尼黑大学学习工程。不久,赫兹又转学到柏林大学,在著名学者亥姆霍兹(Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz,1821—1894年)的指导下。