【摘要】：噪聲一直是困擾人們工作和生活的重要因素,因此減振降噪對改善人們的生活質(zhì)量具有重要意義。然而多數(shù)吸聲材料或結(jié)構(gòu)只對中高頻聲波有較明顯的作用,對于低頻聲波并沒有顯著的吸收效果。因此提高低頻吸聲成為了國內(nèi)外眾多學者的研究熱點。本文基于卷曲型聲學超材料設計了一種回旋型超材料吸聲結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)對低頻率聲波有良好的吸收作用。與傳統(tǒng)吸聲結(jié)構(gòu)不同,本結(jié)構(gòu)主要通過延長聲波的傳遞路徑,利用摩擦和粘滯力消耗聲能以達到低頻吸聲的目的。首先,基于聲學理論基礎和有限元仿真原理建立回旋型超材料結(jié)構(gòu)的有限元模型,用COMSOL Multiphysics軟件進行仿真計算,得到吸聲系數(shù)曲線。并通過參考文獻中的模型驗證仿真方法的正確性。接著,采用變量控制法,改變模型的尺寸參數(shù),分析通道寬度、通道層厚度以及通道層數(shù)變化對回旋型超材料吸聲性能的影響。結(jié)果表明,通道寬度以及通道層數(shù)變化對結(jié)構(gòu)吸聲性能的影響顯著;通道層厚度的變化對結(jié)構(gòu)吸聲性能的影響不明顯;不同通道層厚度下,結(jié)構(gòu)吸聲性能隨通道寬度的變化規(guī)律不同。最后,將多孔材料應用到回旋型超材料上,研究在通道中添加多孔材料和基體采用多孔材料時結(jié)構(gòu)吸聲性能的變化。研究表明,在通道中添加多孔材料能夠顯著增加結(jié)構(gòu)的低頻吸聲性能;流阻率在值1000~2000范圍內(nèi),多孔材料流阻率越低結(jié)構(gòu)阻抗匹配越好,低頻吸聲能力越好;部分通道添加多孔材料比通道全部添加時吸聲效果好,第一層通道添加多孔材料時吸聲效果最好;針對一層通道添加多孔材料的情況,不同位置添加多孔材料使得結(jié)構(gòu)的吸聲性能不同,添加的多孔材料越遠離入聲孔吸聲效果越好。基體全為多孔材料時,并不能提高結(jié)構(gòu)的低頻吸聲特性,但是只有通道層采用多孔材料時結(jié)構(gòu)的低頻吸聲能力明顯好于其他情況。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TB535.1

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本文編號：2611632