組合微穿孔吸聲體聲學(xué)特性研究.pdf

1、在馬大猷先生微穿孔吸聲體理論及多孔金屬材料聲學(xué)理論的研究基礎(chǔ)上，本論文對(duì)微穿孔吸聲體、多孔金屬材料串聯(lián)和并聯(lián)的復(fù)合結(jié)構(gòu)吸聲性能及結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)其聲學(xué)性能的影響進(jìn)行了研究，從而為微穿孔吸聲體和多孔金屬材料復(fù)合消聲結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用提供了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法和理論計(jì)算方面的參考。
　　首先，對(duì)單層微穿孔吸聲體吸聲理論進(jìn)行簡要回顧，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了兩層及三層組合微穿孔吸聲結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)主要是采用不同孔徑、板厚和穿孔率的微穿孔吸聲體串聯(lián)和并聯(lián)組合而

2、成。又設(shè)計(jì)了微穿孔吸聲體和多孔金屬材料串聯(lián)的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，對(duì)不同組合微穿孔吸聲體吸聲性能進(jìn)行了理論仿真計(jì)算和分析，目的是揭示今后結(jié)構(gòu)參數(shù)梯度分布對(duì)微穿孔吸聲體聲學(xué)性能的影響規(guī)律。利用雙傳聲器傳遞函數(shù)法對(duì)理論仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試和驗(yàn)證。對(duì)比結(jié)果表明，理論仿真計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測量值吻合較好。
　　其次，相對(duì)于普通的單層微穿孔吸聲體，影響組合微穿孔吸聲結(jié)構(gòu)的可交結(jié)構(gòu)參數(shù)更多，設(shè)計(jì)計(jì)算也相對(duì)復(fù)雜，使其在實(shí)際降噪問題的應(yīng)用中受到

3、了一定程度的限制。為解決這一問題，本文提出了采用蟻群算法對(duì)組合微穿孔吸聲體進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，在加工工藝允許的條件范圍內(nèi)，尋找最佳的結(jié)構(gòu)參數(shù)組合，使得其在設(shè)定的頻帶范圍內(nèi)平均吸聲系數(shù)達(dá)到最優(yōu)。同時(shí)，論文也對(duì)該算法的有效性進(jìn)行了分析驗(yàn)證，結(jié)果表明蟻群算法可作為一種優(yōu)化工具對(duì)組合微穿孔吸聲體進(jìn)行有效的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　最后，利用COMSOL多物理場耦合分析軟件聲學(xué)模塊對(duì)雙層串聯(lián)組合微穿孔板吸聲體的聲學(xué)性能也進(jìn)行仿真計(jì)算，并與經(jīng)蟻群算法