测量地表声阻抗率的实验研究

建立一个声波能量从空气中耦合到地下的实验系统模型。采用音响作为能量源发射扫频的正弦波声信号穿透到地下土壤;用声级计和地震检波器串分别测得地表的声压级和震动速度,画出二者比值即地面声阻抗率的变化曲线,以此分析声/地震波耦合的效率及其影响因素。在给定音响喇叭相对被测地面高度的情况下,地表声阻抗率在73到90Hz这个范围附近出现了极小值。现场实验证明,该系统能有效完成测量任务,可用于地下浅层埋藏物探测的实验室研究。

地雷对地表声阻抗率的影响研究

设计一种基于地震检波器的实验系统,分析地雷对地表声阻抗率的影响。用音响发射扫频的正弦声波穿透到地下土壤,用声级计和地震检波器分别测得地表声压级和振动速度。测试数据显示,没有地雷的地表声阻抗率与有地雷的比值在72,140Hz处出现2个极大值,用相长干涉原理和地雷与其上方土壤的谐振作用解释了这一现象。结果表明:地雷能在较宽频带内减小地面声阻抗率,所设计的实验系统可用于声波探雷的进一步研究。

可压缩偏流条件下穿孔板声阻抗率的分析

从理论上研究了一维可压缩偏流对穿孔声阻抗率的影响,并分析了偏流对穿孔粘滞效应的影响;在实验中,利用真空泵流装置建立了存在偏流时的穿孔板声阻抗率测量系统,测量了一定频率范围内两块不同厚度穿孔板在不同偏流流速时声阻抗率的变化规律.在偏流情况下,穿孔板相对声阻率的理论结论和实验数据吻合很好.

边界声阻抗的单层传声器阵列原位测量方法研究

声阻抗是反映物理边界声学属性的关键参数,确切地测量声阻抗是理解声场分布和执行声能量控制的必要条件。文章基于多个局部坐标系的球面波基函数叠加的声场重建方法,建立了阻抗边界一侧的非自由声场的数学模型,并构建了场点声压和阻抗边界表面声压、场点声压和边界质点法向振速的转移函数;采用传声器阵列采集边界附近的声压值,通过求解反问题,重构了边界表面的声压以及质点法向振速,基于此,计算出阻抗边界的声阻抗。模拟了包含有限阻抗边界和脉动球声源的非自由声场,验证边界声阻抗原位测量方法;研究了声波频率、声波入射角和传声器阵列位置对声阻抗率重构精度的影响。文章提出的方法为测量计算阻抗边界的声阻抗等声学特性参数提供了新思路。

通过流作用下穿孔板的声阻抗

穿孔元件在进排气消声器中广泛使用,气体流动对穿孔元件声阻抗具有较大的影响。为了获得更加精确的穿孔声阻抗模型,使用三维时域CFD方法计算通过流作用下穿孔的声阻抗。探究了通过流作用下穿孔声阻抗的获取方法,并且将无量纲小孔声阻抗的预测值与已发表的实验测量值进行了对比,两者吻合较好。分析了小孔中的通过流马赫数M_o (0.05~0.20)、穿孔的分布形式、小孔的直径d_h (2~5 mm),穿孔板的厚度t (0.8~2 mm)和穿孔率φ(4.51%~24.93%)对无量纲声阻抗的影响规律,并且通过不同参数的非线性回归分析得到了通过流作用下声阻抗的模型。作为工程计算的应用,利用Jing&Sun的声阻抗模型和本文声阻抗模型计算了横流式穿孔管消声器的传递损失,与实验测量结果比较表明,本文模型具有较高的准确性。

水泥磨主排风机排风筒的噪声控制研究

针对某水泥厂煤磨房主排风机排风筒50~5000 Hz宽频噪声的特点,设计了多孔吸声材料、无纺布和多孔板复合结构的阻性片式消声器。结合多孔吸声材料DB-Miki模型理论、声波透反射原理和声致循环流原理,建立消声器消声区域的等效声阻抗率数学模型,然后结合有限元法和传递矩阵法求解阻性片式消声器的传递损失,通过与实验测试的结果对比证明了该方法的正确性。在此基础上对阻性片式消声器内玻璃纤维棉的体积密度和纤维直径进行参数优化,结果表明选用纤维直径为10μm、体积密度为60 kg·m^(-3)规格的玻璃纤维棉的降噪效果最好。最后通过工程实例证明阻性片式消声器设计的合理性,为解决排风管道噪声问题提供了一定的参考。

声波反射法测量电流变液参数

电流变(Electrorheological,ER)液是一种新型智能材料,在外部电场作用下其物理特性可调节。文章设计了一种电流变液的声学测量系统,利用声波反射法测量电流变液的反射系数和相位差,根据声阻抗率与弹性模量关系,得到电流变液储能模量、耗能模量和损耗角等参数。实验结果表明:声阻抗率、储能模量和损耗角等参数与所施加外部电场的电压有关,采用电极绝缘漆处理工艺能有效兼顾电流变液对较大剪切应力和快速响应时间的性能要求。

并联微穿孔板吸声结构研究

分析不同共振频率的微穿孔板吸声结构并联的结构模型,并计算了其组合吸声系数。理论计算结果与采用SYSNOISE软件,根据GB/T 18696对并联的微穿孔板吸声系数进行仿真实验得到的结果及已有实验数据进行对比。结果表明,该文中并联微穿孔板吸声结构的声阻抗率及组合吸声系数的计算方法是可行的。

孔中介质对厚微穿孔板吸声性能的影响

以厚度为10mm的环氧树脂基厚微穿孔板为研究对象,分别选择空气、水、聚乙烯醇、羊毛纤维作为孔中介质,研究各种介质对微穿孔板吸声性能的影响。结果发现,通过在孔中加入纤维材料可以在一定程度上弥补因材料厚度增加而导致的吸声性能的减弱。当平均每孔中穿入53根羊毛纤维,后空腔深度为20mm时,厚微穿孔板共振吸收频率为956 Hz,峰值吸声系数可达0.94。有效吸声频带范围为612Hz-1600Hz以上。

微穿孔平板式空间吸声体的理论分析

对微穿孔平板式空间吸声体的吸声特性进行了理论预计,其中运用了半厚度模型分析和四端网络计算方法。计算结果与混响室实测数据符合较好。文中根据预测结果,分析了影响微穿孔平板式空间吸声体吸声性能的诸项主要因素,可为设计应用提供指南。

多层吸声材料吸声系数的理论计算

目前由穿孔板和空腔以及多孔吸声材料组成的多层吸声材料的吸声系数还没有理论方法求解,本文提出了一种多层吸声材料吸声系数的理论解法。首先,对于由穿孔板和空腔或穿孔板和吸声材料组成的多层吸声材料,用等效声电类比图求出声阻抗,从而求得吸声系数;然后,对由穿孔板和空腔以及吸声材料组成的多层吸声材料,利用递推方法求得声阻抗,从而求得吸声系数。最后,对由不同层材料组成的多层吸声材料的吸声系数进行了理论计算,并与实验结果进行了对比,结果表明:用该方法理论计算多层吸声材料的吸声系数是可行的。

双传声器法测量斜入射吸声系数研究

本文从理论和实验两方面研究了双传声器法测量斜入射吸声系数时，双传声器间距、双传声器离材料表面距离、材料面积大小等因素对测量结果的影响．

微穿孔板吸声体非线性声学特性初探

文章以马大猷教授提出的微穿孔板非线性声阻公式为依据 ,提出了非线性声阻作用的临界条件 ,并由此进行应用于高声强下微穿孔板吸声体的计算机辅助设计。

木质装饰微孔板声学特性的预测

对一种木质装饰微孔板的声学特性进行了理论预测,导出了各项结构参数与表面声阻抗率和法向吸声系数之间的关系。与驻波法的实验结果比较表明,两者良好吻合。通过预测可以得出木质微孔板的开槽深度,条纹宽度与间隔等对吸声性能的影响,从而优化其结构。这种木质微孔板特别适用于厅堂的音质设计,它可以兼顾室内装饰和声学处理两种效果。

膜振动理论在纤维材料吸声性能研究中的应用

膜振动理论作为经典声学理论的基础已得到广泛的研究.作者在研究中发现,将膜振动理论的某些结论与毛细管吸声理论结合后,建立的薄纤维层(如织物、无纺布等)吸声理论方程不仅与实验结果吻合较好,而且可以较好的解释薄纤维层在作为护面材料或紧贴墙壁时吸声系数等于或接近于零,而作为窗帘或背后有空腔时却具有较好的吸声效果的这一长期未能解释的声学现象.

微穿孔吸声结构平均吸声特性分析

提出针对微穿孔吸声结构的"平均吸声系数"概念,并通过计算机编程计算分析确定带宽内不同微穿孔结构"平均吸声系数"的变化规律,得到微穿孔结构参数变化时"平均吸声系数"的极值及所对应的微穿孔结构参数。所提出的微穿孔结构的设计步骤为微穿孔结构的实际应用和设计提供有价值的参考。

用递推方法计算多层均匀吸声材料的吸声系数

针对传递矩阵方法计算多层均匀吸声材料吸声系数的不足,提出了一种基于递推方法的多层均匀吸声材料吸声系数的理论解法。根据相邻吸声材料共同边界上的声阻抗率相等的原则,利用递推方法求得多层均匀吸声材料与空气接触表面的声阻抗率,从而求得多层均匀吸声材料在不同频率声波垂直入射下的吸声系数。对由不同层吸声材料组成的多层均匀吸声材料的吸声系数进行了理论计算,并与用传递矩阵方法求得的吸声系数以及实验结果进行了对比,结果表明:用该方法理论计算多层均匀吸声材料的吸声系数是可行的。

薄纤维层吸声理论和实验研究

薄纤维层如织物、无纺布等既是室内装饰材料,又具有较好的吸声作用。然而根据传统微孔吸声理论,薄纤维层由于微孔通道太短而只能有很小的吸声作用。但是,在背后有空腔时薄纤维层却表现出良好的吸声效果。说明薄纤维层可能具有某种新的吸声机理。作者首先将穿孔板共振吸声理论应用到薄纤维层当中。由此推导出的共振吸声频率与薄纤维层第一吸声极大值的对应频率基本吻合。然后又将微穿孔共振吸声理论引入。在将材料振动吸声因素考虑进去后,建立了薄纤维层吸声公式。比之传统理论,该公式与实验结果相吻合较好。同时这种理论较好地解释了薄纤维层在作为护面材料或紧贴墙壁时吸声系数等于或接近于零,而作为窗帘或背后有空腔时却具有较好的吸声效果的这一声学现象。

尖劈阻性消声器的研制

本文根据声波在非刚性圆管中传播与衰减之规律寻求最佳壁面声阻抗率，并依此将尖劈吸声结构应用到阻性消声器中来，理论与试验证实，尖劈消声器可以取得较好的消声效果，从而为减小消声器的长度、体积与重量找到了有效途径。

用大直径驻波管测量小直径试样的吸声系数

本文提出了一种用大直径驻波管测量小直径试样吸声系数的方法，该方法通过测量小直径试样及刚性圆环的平均声阻抗率，推算出待测试样的声阻抗率，由此计算出待测试样的吸声系数，与常规驻波管测量结果相比，两者基本吻合。