微穿孔板及其斜置結(jié)構(gòu)計(jì)算分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著我國(guó)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(dòng)機(jī)噪聲則是汽車噪聲主要來源之一,因此控制汽車發(fā)動(dòng)機(jī)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(duì)聲阻率,無須填充纖維類材料,能應(yīng)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(yán)重的場(chǎng)合使用。傳統(tǒng)吸聲材料在這些特殊的場(chǎng)合應(yīng)用有困難,微穿孔板可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)吸聲材料不耐久以及存

2、在二次污染的問題,在動(dòng)力機(jī)械噪聲控制領(lǐng)域有著良好的應(yīng)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(shí)際工程場(chǎng)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(gè)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(jì)算通常采用聲電類比法,將

3、聲學(xué)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為電路來進(jìn)行分析和設(shè)計(jì),該方法可以準(zhǔn)確計(jì)算單層微穿孔板結(jié)構(gòu)聲學(xué)特性,但是計(jì)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(xué)特性計(jì)算中。本文將這三種計(jì)算方法進(jìn)行對(duì)比分析,分析聲電類比法計(jì)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(zhǔn)確預(yù)測(cè)吸聲性能的原因,并進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在這一工作的基礎(chǔ)上進(jìn)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(jìn)而研究斜置微穿孔板結(jié)構(gòu)聲學(xué)特性計(jì)算。斜置微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)具有頻帶寬的優(yōu)點(diǎn),在噪聲控制中已得到應(yīng)用。但是對(duì)該結(jié)構(gòu)吸聲系數(shù)的理論計(jì)算研究不夠深入。目前對(duì)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(gè)等寬吸聲單元,計(jì)算每個(gè)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(gè)斜置微穿孔板結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)。在