微穿孔板吸聲體的優(yōu)化設計與仿真研究.pdf

1、微穿孔板吸聲體是由穿孔直徑在1毫米以下的薄板和板后空腔組成的共振吸聲結構。與傳統(tǒng)的吸聲材料及普通穿孔板吸聲體相比，微穿孔板吸聲體清潔、可收回重復利用、不燃、堅固、重量輕，由于不需另加纖維等多孔性吸聲材料即可獲得良好的吸聲性能，且制造不受材料限制，不污染環(huán)境，已成功應用在建筑物內部、消聲器、輪船等眾多領域，被譽為新一代最吸引人的吸聲材料。
　　 微穿孔板吸聲體的吸聲性能主要取決于自身的結構參數，合理的參數組合會獲得很好的吸聲效果，

2、然而通過窮舉搜索較優(yōu)的參數組合是不切實際的，更好的方法是采用優(yōu)化算法。經典的微穿孔板吸聲體理論模型假設穿孔的板是剛性的，忽略了板自身材料性能對微穿孔板吸聲體吸聲特性的影響，但是當這種影響不可忽略時，該模型的精確度降低。
　　 本文重點圍繞微穿孔板吸聲體結構參數的優(yōu)化設計與計算機仿真方面展開相關的研究。
　　 主要的研究內容包括以下幾個方面:
　　 1.微穿孔板吸聲體的吸聲性能由多個結構參數共同決定，本文采用MAT

3、LAB通過數值仿真對其吸聲特性進行研究，得到不同參數對吸聲性能的影響規(guī)律。并設計了基于LABVIEW和MATLAB的微穿孔板吸聲體聲學仿真計算平臺，提供兩種設計方式，通過LABVIEW調用MATLABScript節(jié)點可以方便、直觀的根據具體工程應用背景要求設計所需要的微穿孔板吸聲體結構。
　　 2.采用自適應小生境遺傳算法，分別對單層和雙層微穿孔板吸聲體的結構參數進行優(yōu)化設計，搜索得到最優(yōu)的參數組合，使其在給定的頻帶范圍平均吸聲

4、系數最高，達到寬頻帶高吸收的最佳效果。
　　 3.采用上述優(yōu)化算法并考慮到加工條件的限制優(yōu)化微穿孔板的結構參數組合，選用不同的材料加工微穿孔板膜片。在駐波管中測試其法向吸聲系數與經典理論計算對比后發(fā)現，材料對吸聲性能的影響不可忽略。
　　 4.在計及板材料性能影響的微穿孔板等價多孔材料模型的理論基礎上，采用VAONE軟件的foam模塊建立微穿孔板等價模型來模擬其在擴散場中的吸聲特性，與經典模型相比更接近實驗測試值，且對雙