微穿孔板及其斜置結(jié)構(gòu)計算分析與試驗研究.pdf

1、隨著我國汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展,汽車保有量日益增加,車輛噪聲已成為城市噪聲的主要來源。而發(fā)動機噪聲則是汽車噪聲主要來源之一,因此控制汽車發(fā)動機噪聲在降低汽車噪聲及城市生活噪聲中起著至關(guān)重要的作用。
　　 微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)利用穿孔自身的聲阻控制吸聲結(jié)構(gòu)相對聲阻率,無須填充纖維類材料,能應用于高溫、高速氣流等特殊環(huán)境,而且可以在灰塵和油污比較嚴重的場合使用。傳統(tǒng)吸聲材料在這些特殊的場合應用有困難,微穿孔板可以彌補傳統(tǒng)吸聲材料不耐久以及存

2、在二次污染的問題,在動力機械噪聲控制領(lǐng)域有著良好的應用前景。
　　 單層微穿孔板共振結(jié)構(gòu)的吸聲頻帶寬度有限,在許多實際工程場合中,希望在較寬范圍內(nèi)有較大的吸聲系數(shù),因此提出了多層微穿孔板吸聲共振結(jié)構(gòu)和斜置微穿孔板結(jié)構(gòu)。多層微穿孔板共振結(jié)構(gòu)是多自由度系統(tǒng),可以產(chǎn)生多個共振吸聲峰,從而拓寬微穿孔板結(jié)構(gòu)的吸聲頻帶寬度;斜置微穿孔板結(jié)構(gòu)可以使共振頻率在一定的范圍內(nèi)分布,是拓寬吸聲頻帶的另一條途徑。微穿孔板結(jié)構(gòu)的計算通常采用聲電類比法,將

3、聲學結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為電路來進行分析和設(shè)計,該方法可以準確計算單層微穿孔板結(jié)構(gòu)聲學特性,但是計算多層結(jié)構(gòu)卻存在明顯誤差。近年來,已有研究者將阻抗轉(zhuǎn)移法和傳遞矩陣法引入微穿孔板結(jié)構(gòu)聲學特性計算中。本文將這三種計算方法進行對比分析,分析聲電類比法計算多層結(jié)構(gòu)存在誤差以及阻抗轉(zhuǎn)移法和傳遞矩陣法能準確預測吸聲性能的原因,并進行了相應的實驗驗證。在這一工作的基礎(chǔ)上進一步分析了微穿孔板結(jié)構(gòu)參數(shù)與吸聲性能的規(guī)律,結(jié)果表明穿孔直徑d,板厚t和穿孔率σ主要影響微

4、穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的最大吸聲系數(shù),而板后空腔厚度D主要影響吸聲的頻率范圍。在前面基礎(chǔ)上進而研究斜置微穿孔板結(jié)構(gòu)聲學特性計算。斜置微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)具有頻帶寬的優(yōu)點,在噪聲控制中已得到應用。但是對該結(jié)構(gòu)吸聲系數(shù)的理論計算研究不夠深入。目前對斜置微穿孔板結(jié)構(gòu)考慮將其等效為定空腔微穿孔板結(jié)構(gòu)的組合,即通過用假想平面將斜置微穿孔板結(jié)構(gòu)離散為若干個等寬吸聲單元,計算每個吸聲單元的吸聲系數(shù),綜合各吸聲單元的吸聲系數(shù),獲得整個斜置微穿孔板結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)。在