【摘要】：為建筑物提供自然通風(fēng)和采光功能設(shè)置的開口有時(shí)成為整個(gè)結(jié)構(gòu)隔聲的薄弱部分。常見的開口被動(dòng)噪聲控制方法有開口內(nèi)襯吸聲材料、內(nèi)嵌抗性消聲器等,但體積較大或影響開口通風(fēng)性能。目前已有的開口有源噪聲控制研究中,通常針對(duì)大型開口的低頻噪聲進(jìn)行設(shè)計(jì),通道數(shù)較多且控制頻率上限低。本文研究小開口的傳聲特性和噪聲控制問(wèn)題,包括:建立小開口陣列的聲傳輸模型,分析小開口陣列的傳聲特性及物理機(jī)理;對(duì)于多個(gè)諧波噪聲的應(yīng)用場(chǎng)合,研究小開口的抗性消聲降噪,分析抗性消聲系統(tǒng)傳聲峰谷的機(jī)理與影響因素;研究小開口有源控制的次級(jí)源策略與誤差傳感策略,擴(kuò)展系統(tǒng)的有效降噪頻段至4000Hz高頻。本文主要工作包括以下三個(gè)部分:首先,基于模態(tài)展開的方法,提出了點(diǎn)聲源從開口陣列一側(cè)入射,開口陣列聲傳輸?shù)臄?shù)值模型,并使用有限元仿真進(jìn)行驗(yàn)證。通過(guò)該模型仿真研究開口陣列傳聲規(guī)律并解釋傳聲曲線峰谷值的產(chǎn)生機(jī)理。其次,針對(duì)變壓器室噪聲通過(guò)開口向外輻射的情形設(shè)計(jì)一種內(nèi)嵌共鳴器的開口墻磚結(jié)構(gòu),使用有限元軟件分析了共鳴器間耦合對(duì)共鳴器共振頻率的影響。建立電力聲類比模型分析該結(jié)構(gòu)的傳聲特性和物理機(jī)理并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,通過(guò)有限元仿真進(jìn)一步討論了影響峰值頻率和谷值頻率的因素。最后,對(duì)小開口的有源噪聲控制進(jìn)行研究,討論不同次級(jí)源和誤差傳感策略對(duì)有源控制系統(tǒng)降噪量的影響,設(shè)計(jì)有源控制系統(tǒng)將小開口的降噪有效頻段擴(kuò)展至4000Hz高頻。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了小開口中有源控制系統(tǒng)有效控制中高頻噪聲的可行性并對(duì)比了不同次級(jí)源和誤差傳感策略下有源控制系統(tǒng)的控制效果。
【圖文】：

２．２開口聲傳輸?shù)臄?shù)值模型逡逑設(shè)無(wú)限大剛性障板上有Ｗｘ邋ｉＶ個(gè)矩形開口，每個(gè)開口截面尺寸均為Ｌ邋Ｘ邋Ｉｖ，逡逑深度為／，排列方式如圖２．１（ａ）所示。圖中直角坐標(biāo)系原點(diǎn)位于左下角開口端面逡逑的中心，ｘ軸方向相鄰矩形開口的中心間距為么，Ｙ軸方向相鄰矩形開口的中心逡逑間距為略，開口內(nèi)壁剛性。開口編號(hào)為其中ｗ為該開口所在行數(shù)，由左逡逑下角從下到上為１到Ｍ邋？為開口所在列數(shù)，由左下角從左到右為１到Ｗ，則逡逑開口陣列全部開口用編號(hào)（１，１）至（ＭＡ0標(biāo)記。逡逑開口陣列的側(cè)視圖如圖２．１（ｂ）所示，圖中顯示陣列的兩個(gè)開口，編號(hào)為（１，１）逡逑和（１，２）。直角坐標(biāo)系原點(diǎn)位于圖中最下方開口聲源入射端的中心。逡逑７逡逑

口入射端截面中心距離為Ｄ，Ｄ邋＝邋］０邋ｍ從（０°，０°）方向（正入射）入射到方形開口逡逑中。單個(gè)截面邊長(zhǎng)Ｚｘ為０．０５邋ｍ的方形開口，取不同深度／時(shí)（０．０５邋ｍ，邋０．１邋ｍ．邋０．１５逡逑ｍ和０．２邋ｍ）透射聲功率級(jí)隨頻率的變化如圖２．３⑻所示；而單個(gè)深度／為０．０５邋ｍ逡逑的方形開口，取不同截面邊長(zhǎng)２＾時(shí)（0．0５邋ｍ，０．１邋ｍ，邋０．１５邋ｍ和０．２邋ｍ）透射聲功率逡逑級(jí)隨頻率的變化如圖２．３（ｂ）所示。兩圖均可見深度和截面尺寸一定的正方形開逡逑口透射聲功率級(jí)隨頻率變化出現(xiàn)峰谷。從圖２．３（ａ）可見，，隨／增大，極低頻透射逡逑聲功率級(jí)降低，中頻峰值個(gè)數(shù)增加，透射聲功率級(jí)的峰值幅值增大且向低頻移逡逑動(dòng)，極高頻透射聲功率級(jí)在一定值附近做類周期波動(dòng)。從圖２．３（ｂ）可見，隨Ｌ逡逑增加，所有頻段透射聲功率增加，中頻峰值個(gè)數(shù)增加，透射聲功率的峰值幅值逡逑１２逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TB535

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本文編號(hào)：2638748