多孔板結(jié)構(gòu)非線性聲學(xué)特性研究.pdf

1、多孔板結(jié)構(gòu)在建筑聲學(xué)，工業(yè)降噪，抑制振蕩燃燒，消除聲疲勞等方面有諸多應(yīng)用。眾所周知，為了在工程應(yīng)用中更好的發(fā)揮多孔板結(jié)構(gòu)的性能，就必需對其聲學(xué)特性有足夠的了解。經(jīng)過多年的努力，多孔板結(jié)構(gòu)在低聲壓級，線性范圍內(nèi)已經(jīng)相當(dāng)完善，但是在高聲壓級下，非線性范圍內(nèi)至今仍存在急需完善的若干方面。在本文中，針對高聲壓級下，多孔板結(jié)構(gòu)的非線性問題開展了理論和實驗方面的研究，具體工作如下： 1、本文第二章介紹了目前有關(guān)多孔板結(jié)構(gòu)聲阻抗的四種理論模型

2、，分析并總結(jié)了各種理論模型的優(yōu)缺點。 2、本文第三章把多孔板結(jié)構(gòu)單元等效為一個小的Helmholtz共振器，借鑒Melling建立的適合于Helmholtz共振器的空氣動力學(xué)平衡方程，利用龍格塔數(shù)學(xué)方法，發(fā)展了一種數(shù)值計算方法。并利用該數(shù)值計算方法對在單頻激勵下的多孔板結(jié)構(gòu)的聲學(xué)特性隨聲壓級的升高而變化的情況進行了一系列仿真預(yù)報.所得出的初步結(jié)論是：隨著聲壓級的升高，多孔板結(jié)構(gòu)的聲阻率會顯著升高，而聲抗率會略微下降；吸聲系數(shù)會隨

3、著聲壓級的升高，峰值會下降，但頻帶會拓寬。在本章中還利用該數(shù)值計算方法預(yù)報了單頻激勵下多孔板結(jié)構(gòu)參數(shù)(穿孔率，孔徑，板厚)的變化對多孔板結(jié)構(gòu)吸聲性能的影響，所得出的初步結(jié)論是：孔徑較小的，穿孔率較低的，板厚較大的多孔板結(jié)構(gòu)在低聲壓級吸聲系數(shù)會高一些；反之，在高聲壓級吸聲系數(shù)會好一些。 3、本文第四章中根據(jù)聲阻抗測量方法的要求，設(shè)計并搭建了實驗平臺。驗證了在高聲壓級雙頻激勵下由于多孔板結(jié)構(gòu)的非線性，兩個頻率之間的耦合效應(yīng)。初步得出

4、的結(jié)論是：無論是固定低頻聲壓級，改變高頻聲壓級，還是固定高頻聲壓級，改變低頻聲壓級，固定一方的聲阻率都將隨著改變方的聲壓級的升高而升高，特別是改變方的聲壓級高到多孔板結(jié)構(gòu)出現(xiàn)非線性時。在本章中，還研究了當(dāng)多孔板結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生變化時對多孔板結(jié)構(gòu)非線性所引起的頻率耦合效應(yīng)的影響。初步得出的結(jié)論是：固定低頻聲壓級，當(dāng)高頻的聲壓級升高時，孔徑越小的，穿孔率越低的，板厚越小的多孔板結(jié)構(gòu)，低頻的聲阻率會升高的越快，反之，低頻的聲阻率會升高的越慢。

5、 4、本文第五章通過實驗研究了，在單頻激勵下和白噪聲激勵下的多孔板結(jié)構(gòu)聲學(xué)特性的異同。初步得出的結(jié)論是：在低聲壓級，單頻激勵跟白噪聲激勵對多孔板結(jié)構(gòu)的聲學(xué)特性沒有差異；然而在高聲壓級，白噪聲激勵下的多孔板結(jié)構(gòu)的聲阻抗率變化更加迅速，吸聲系數(shù)從單頻激勵的高聲壓級向低聲壓級平移大約20dB。這再次證明了高聲壓級下，由于多孔板結(jié)構(gòu)的非線性引起了頻率耦合效應(yīng)。本章還研究了，白噪聲激勵下，多孔板結(jié)構(gòu)的吸聲特性，即傳遞損失隨聲壓級的變化。得出的