聲學(xué)材料的吸聲特性測量方法研究.pdf

1、在聲環(huán)境控制和改善領(lǐng)域，吸聲材料具有非常重要的作用和廣泛的應(yīng)用。但是在聲場預(yù)測中，通過傳統(tǒng)常用駐波管和混響室測試方法得到的吸聲材料的聲特性，不能滿足對聲場預(yù)測的精度要求，因而本文探索了一種新的吸聲材料聲阻抗的測量方法。 文章首先對吸聲材料在聲場計算中的處理方法和邊界元等數(shù)值方法在聲場計算中的應(yīng)用的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，從駐波場的基本理論出發(fā)，推導(dǎo)出了在非剛性壁面的矩形空間中，截止頻率以下

2、的低次模式和截止頻率以上的高次模式聲波的聲場表達(dá)形式和邊界阻抗率的表達(dá)形式，并由此設(shè)計實驗，通過實驗對上述測量方法進(jìn)行驗證。 實驗設(shè)計了截面為矩形的管道，在管道相對兩側(cè)面貼有吸聲材料，通過揚聲器向管道中輻射指定頻率的聲波，測量管道中軸線方向各處的聲壓級，利用理論推導(dǎo)的聲波表達(dá)式和吸聲材料的聲阻抗表達(dá)式，反演計算得到管道內(nèi)非剛性邊界(貼有吸聲材料)的聲阻抗率。 然后詳細(xì)介紹了傳統(tǒng)常用的吸聲材料聲學(xué)特性參數(shù)的測試方法

3、：駐波管法和混響室法，并利用兩種傳統(tǒng)方法對相同的吸聲材料的聲學(xué)特性參量進(jìn)行測量，并同本文探討的方法的結(jié)果進(jìn)行比較分析。 為了能夠直觀的比較兩種傳統(tǒng)方法和本文探討的方法測得的同種吸聲材料的三個聲學(xué)特性參數(shù)在聲場預(yù)測上的差異和優(yōu)劣，本文設(shè)計了一個幾何形狀不規(guī)則的箱體結(jié)構(gòu)，在箱體所有內(nèi)壁面上，鋪設(shè)有與進(jìn)行了聲學(xué)特性參數(shù)測試的材料相同的吸聲材料，在箱體內(nèi)一個角落放置點聲源，實驗分別使用200Hz和315Hz單頻純音信號發(fā)聲，

4、在箱體的三個不同高度平面分別均勻布置六點進(jìn)行采樣測量。 最后，簡要介紹了聲學(xué)邊界元法的基本理論，引入邊界條件，使用加權(quán)余量法推導(dǎo)了內(nèi)場的聲學(xué)邊界元的邊界積分方程；利用邊界元對箱體進(jìn)行邊界元建模計算，分別使用三種方法測量得到的吸聲材料的特性參數(shù)作為邊界條件代入到邊界元中，采用Sysnoise軟件計算箱體內(nèi)的聲場分布，并同實驗測量結(jié)果進(jìn)行比較分析。分析表明本文探討方法測量的吸聲材料聲學(xué)特性參數(shù)，較之兩種傳統(tǒng)方法的測量結(jié)果