聲學材料的吸聲特性測量方法研究.pdf

1、在聲環(huán)境控制和改善領(lǐng)域，吸聲材料具有非常重要的作用和廣泛的應用。但是在聲場預測中，通過傳統(tǒng)常用駐波管和混響室測試方法得到的吸聲材料的聲特性，不能滿足對聲場預測的精度要求，因而本文探索了一種新的吸聲材料聲阻抗的測量方法。 文章首先對吸聲材料在聲場計算中的處理方法和邊界元等數(shù)值方法在聲場計算中的應用的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀進行分析，在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，從駐波場的基本理論出發(fā)，推導出了在非剛性壁面的矩形空間中，截止頻率以下

2、的低次模式和截止頻率以上的高次模式聲波的聲場表達形式和邊界阻抗率的表達形式，并由此設計實驗，通過實驗對上述測量方法進行驗證。 實驗設計了截面為矩形的管道，在管道相對兩側(cè)面貼有吸聲材料，通過揚聲器向管道中輻射指定頻率的聲波，測量管道中軸線方向各處的聲壓級，利用理論推導的聲波表達式和吸聲材料的聲阻抗表達式，反演計算得到管道內(nèi)非剛性邊界(貼有吸聲材料)的聲阻抗率。 然后詳細介紹了傳統(tǒng)常用的吸聲材料聲學特性參數(shù)的測試方法

3、：駐波管法和混響室法，并利用兩種傳統(tǒng)方法對相同的吸聲材料的聲學特性參量進行測量，并同本文探討的方法的結(jié)果進行比較分析。 為了能夠直觀的比較兩種傳統(tǒng)方法和本文探討的方法測得的同種吸聲材料的三個聲學特性參數(shù)在聲場預測上的差異和優(yōu)劣，本文設計了一個幾何形狀不規(guī)則的箱體結(jié)構(gòu)，在箱體所有內(nèi)壁面上，鋪設有與進行了聲學特性參數(shù)測試的材料相同的吸聲材料，在箱體內(nèi)一個角落放置點聲源，實驗分別使用200Hz和315Hz單頻純音信號發(fā)聲，

4、在箱體的三個不同高度平面分別均勻布置六點進行采樣測量。 最后，簡要介紹了聲學邊界元法的基本理論，引入邊界條件，使用加權(quán)余量法推導了內(nèi)場的聲學邊界元的邊界積分方程；利用邊界元對箱體進行邊界元建模計算，分別使用三種方法測量得到的吸聲材料的特性參數(shù)作為邊界條件代入到邊界元中，采用Sysnoise軟件計算箱體內(nèi)的聲場分布，并同實驗測量結(jié)果進行比較分析。分析表明本文探討方法測量的吸聲材料聲學特性參數(shù)，較之兩種傳統(tǒng)方法的測量結(jié)果