木質穿孔板結構的吸聲性能及模擬仿真研究.pdf

1、中密度纖維板(MDF)具有靜載荷強度高、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)、防水性較好等特點，應用廣泛。以該材料為基材加工的木質穿孔板吸聲結構符合吸聲材料無纖維化的發(fā)展趨勢。本文以MDF木質穿孔板吸聲結構為研究對象，對其吸聲性能進行深入研究，旨在發(fā)現(xiàn)該結構吸聲性能的變化規(guī)律，為發(fā)展先進吸聲結構提供方法論的基礎和技術支持。
　　課題研究主要采用了實驗測試和計算機模擬仿真的方法，將木材學、建筑聲學、有限元理論、統(tǒng)計學等多學科知識交叉運用，確保了研究基礎的廣

2、泛性和研究結果的可靠性。
　　研究針對吸聲結構的不同狀況利用駐波管法對其吸聲系數(shù)進行了實際測試，并且運用統(tǒng)計學分析軟件SPSS進行了吸聲結構各影響因素間的相關性分析。為了檢驗MDF木質穿孔板吸聲結構對建筑聲場的影響，通過聲場仿真軟件ODEON，模擬了某建筑指定表面賦予本文研究的穿孔板吸聲結構后室內(nèi)聲壓級和混響時間的分布狀況，分析結果證實了木質穿孔板吸聲結構在改善音質和控制噪聲方面所起的作用。
　　通過駐波管現(xiàn)場實驗測試，發(fā)現(xiàn)

3、MDF木質穿孔板吸聲結構具有以下吸聲規(guī)律:隨著孔徑的減小，結構的高頻吸聲性能得以提高;穿孔率是影響吸聲結構高頻吸聲性能的主要因素;板厚主要影響吸聲結構的高頻吸聲性能，厚度增加，共振頻率稍向低頻方向移動;隨著板后空腔深度的增加，結構的低頻吸聲性能增強;當有空腔深度時，在低頻范圍，較小穿孔率吸聲性能好，但在較高頻率范圍，較大穿孔率吸聲性能好?？仔螤顚Y構的吸聲性能幾乎沒有什么影響，所以穿孔應采用加工工藝性好和易于清掃的圓孔;從孔的排列方式看

4、，不管穿孔板上的孔為非均勻排列組成美麗的圖案，還是孔均勻排列，板厚、穿孔情況完全相同的的兩塊穿孔板，其吸聲規(guī)律基本上是一致的。有無飾面對吸聲性能影響不大，故可在制作穿孔板的MDF上覆以飾面，以期獲得最佳的聲學和裝飾綜合效果。
　　為了使工程師在設計之初就能預測吸聲結構的吸聲性能，計算機模擬仿真技術是現(xiàn)代吸聲科學研究的必然發(fā)展趨勢。本文在駐波管法實驗研究的基礎上，采用了有限元法對木質穿孔板的吸聲性能進行模擬仿真。具體過程包括:實體建

5、模、網(wǎng)格劃分、施加載荷、求解和顯示結果等工作。有限元法研究結果表明:有限元分析軟件ANSYS用于木質穿孔板吸聲結構的吸聲性能分析效果顯著。在聲壓級分布圖上，在所建模型的聲源與被測材料之間形成了多個峰、谷交替存在的聲壓分布區(qū)，這與駐波管實驗設備的測試結果是相符的。穿孔板各結構參數(shù)和聲源頻率改變，求解的結果亦隨之發(fā)生相應地變化。模擬仿真與駐波管法所得到的吸聲系數(shù)曲線分布趨勢相同，經(jīng)誤差分析，3個算例中的最大誤差為6.73％，最小為3.11％