本文關(guān)鍵詞：二次余數(shù)擴(kuò)散結(jié)構(gòu)聲學(xué)擴(kuò)散性能仿真模擬研究

  更多相關(guān)文章： 二次余數(shù)擴(kuò)散體 模擬仿真 聲阻抗 擴(kuò)散系數(shù) 底部聲腔 斜入射

【摘要】：二次余數(shù)擴(kuò)散體(Quadratic Residue Diffuser, QRD)是1970年德國(guó)Manfred Schroeder教授根據(jù)最大長(zhǎng)度序列(Maximum Length Sequences, MLS)提出來具有良好擴(kuò)散吸聲性能的結(jié)構(gòu)；該結(jié)構(gòu)不僅有良好的擴(kuò)散性能,而且兼顧低頻吸聲屬性,因此又稱為“擴(kuò)散吸聲體(Diffsorber)"。在歌劇院、音樂廳、會(huì)議室、錄音室等聲學(xué)環(huán)境要求較高的場(chǎng)所中得以廣泛的應(yīng)用,但是目前對(duì)該結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用仍然以經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主,對(duì)于其擴(kuò)散吸聲等聲學(xué)性能的準(zhǔn)確、有效模擬仍有待于進(jìn)一步探討,尤其是對(duì)于低頻擴(kuò)散性能的研究,以能夠?yàn)檫M(jìn)一步的工程應(yīng)用提供理論指導(dǎo)和借鑒。本文作者在已有相關(guān)文獻(xiàn)研究基礎(chǔ)上,在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51175300)與上海交大合作項(xiàng)目“二次余數(shù)擴(kuò)散體復(fù)合結(jié)構(gòu)的聲學(xué)特性模擬和優(yōu)化研究”的聯(lián)合資助下,以基于數(shù)論理論構(gòu)造的二次余數(shù)擴(kuò)散吸聲體(QRD)聲學(xué)結(jié)構(gòu)為主要研究對(duì)象,對(duì)于其擴(kuò)散性能通過仿真計(jì)算模擬進(jìn)行了深入地分析探討。本文首先對(duì)二次余數(shù)擴(kuò)散吸聲結(jié)構(gòu)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀(包括理論分析、數(shù)值預(yù)測(cè)、實(shí)驗(yàn)技術(shù)等方面)進(jìn)行了比較全面綜合性的總結(jié)和闡述,在此基礎(chǔ)上,圍繞QRD結(jié)構(gòu)的表面散射理論、聲場(chǎng)極坐標(biāo)響應(yīng)分布、擴(kuò)散系數(shù)的計(jì)算等相關(guān)理論,從理論分析的角度探討了結(jié)構(gòu)表面速度分布可視化、場(chǎng)點(diǎn)極坐標(biāo)響應(yīng)、擴(kuò)散系數(shù)與QRD結(jié)構(gòu)擴(kuò)散分布均勻性之間的關(guān)系。進(jìn)而依據(jù)擴(kuò)散系數(shù)的相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)(AES-4id-2001)的測(cè)試要求,建立了QRD結(jié)構(gòu)擴(kuò)散系數(shù)的仿真測(cè)試平臺(tái),對(duì)于QRD的聲學(xué)性能進(jìn)行了一系列仿真計(jì)算,并與相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證了仿真模型的有效性。最后以仿真測(cè)試平臺(tái)為基礎(chǔ),針對(duì)QRD的部分重要參數(shù)對(duì)QRD結(jié)構(gòu)擴(kuò)散特性的影響進(jìn)行了仿真計(jì)算分析,部分仿真分析結(jié)論與已有的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)論相一致。本文主要研究?jī)?nèi)容：(1)理論方面：介紹了二次余數(shù)擴(kuò)散吸聲體的理論基礎(chǔ),其結(jié)構(gòu)是根據(jù)二次余數(shù)序列形成,而二次余數(shù)序列是由數(shù)論理論中偽隨機(jī)序列生成,根據(jù)序列數(shù)的不同,構(gòu)造了相應(yīng)的數(shù)值模型。通過分析結(jié)構(gòu)凹槽表面的振動(dòng)速度,從振動(dòng)特性說明結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散特性；在此基礎(chǔ)上,計(jì)算結(jié)構(gòu)外場(chǎng)點(diǎn)極坐標(biāo)響應(yīng)和擴(kuò)散系數(shù)說明結(jié)構(gòu)擴(kuò)散均勻性和低頻吸聲性能。(2)數(shù)值預(yù)測(cè)方面：首先,通過改變不同QRD結(jié)構(gòu)參數(shù)說明QRD結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散均勻性和低頻吸聲屬性,不同尺寸結(jié)構(gòu),不同室內(nèi)空間大小都是可變因素；通過Virtual. Lab聲學(xué)軟件建立測(cè)試模擬平臺(tái),分別對(duì)QRD結(jié)構(gòu)的底部聲腔、周期性和入射角度等參數(shù)對(duì)于結(jié)構(gòu)表面擴(kuò)散吸聲性能的影響進(jìn)行了分析探討。(3)通過仿真方法構(gòu)造不同尺寸結(jié)構(gòu),分析底部聲腔、周期性等參數(shù)對(duì)擴(kuò)散體的擴(kuò)散性能影響的通用性和廣泛性。
【關(guān)鍵詞】：二次余數(shù)擴(kuò)散體 模擬仿真 聲阻抗 擴(kuò)散系數(shù) 底部聲腔 斜入射
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU112
【目錄】：

• 摘要11-13
• ABSTRACT13-15
• 符號(hào)說明15-17
• 第1章 緒論17-27
• 1.1 研究背景和意義17-18
• 1.2 研究現(xiàn)狀18-24
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-22
• 1.2.2 數(shù)值預(yù)測(cè)方面22-23
• 1.2.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)量技術(shù)方面23-24
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容24-25
• 1.4 本章小結(jié)25-27
• 第2章 擴(kuò)散吸聲體的理論研究27-41
• 2.1 界面聲散射理論27-29
• 2.2 擴(kuò)散系數(shù)與散射系數(shù)29-32
• 2.2.1 擴(kuò)散系數(shù)29-30
• 2.2.2 散射系數(shù)30-31
• 2.2.3 擴(kuò)散系數(shù)與散射系數(shù)對(duì)比分析31-32
• 2.3 二次余數(shù)擴(kuò)散體的聲學(xué)性能理論分析32-36
• 2.4 QRD結(jié)構(gòu)擴(kuò)散系數(shù)的主要理論計(jì)算方法36-38
• 2.4.1 邊界元的理論計(jì)算原理36-37
• 2.4.2 ATV方法的理論計(jì)算原理37-38
• 2.5 QRD建模的主要理論假定條件38-39
• 2.6 本章小結(jié)39-41
• 第3章 擴(kuò)散吸聲體的擴(kuò)散數(shù)值預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證41-51
• 3.1 QRD結(jié)構(gòu)數(shù)值建模過程41-43
• 3.1.1 QRD建模41
• 3.1.2 表面速度分析41-43
• 3.2 QRD結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能仿真計(jì)算與分析43-45
• 3.2.1 仿真計(jì)算流程43-44
• 3.2.2 極坐標(biāo)分布44-45
• 3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證45-49
• 3.3.1 極坐標(biāo)對(duì)比45-47
• 3.3.2 擴(kuò)散系數(shù)對(duì)比47-49
• 3.4 本章小結(jié)49-51
• 第4章 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)QRD擴(kuò)散性能的影響分析51-69
• 4.1 底部聲腔對(duì)擴(kuò)散系數(shù)的影響51-57
• 4.1.1 表面振動(dòng)速度分析51-54
• 4.1.2 極坐標(biāo)響應(yīng)分布54-56
• 4.1.3 擴(kuò)散系數(shù)對(duì)比分析56-57
• 4.2 結(jié)構(gòu)周期性對(duì)擴(kuò)散系數(shù)的影響57-62
• 4.2.1 周期結(jié)構(gòu)速度分析57-59
• 4.2.2 極坐標(biāo)分析59-61
• 4.2.3 周期性結(jié)構(gòu)擴(kuò)散系數(shù)對(duì)比61-62
• 4.3 入射角度對(duì)擴(kuò)散系數(shù)的影響62-63
• 4.4 不同尺寸結(jié)構(gòu)參數(shù)擴(kuò)散性能對(duì)比63-67
• 4.4.1 構(gòu)造不同尺寸結(jié)構(gòu)63-64
• 4.4.2 周期性結(jié)構(gòu)擴(kuò)散對(duì)比64-66
• 4.4.3 不同尺寸底部聲腔的擴(kuò)散對(duì)比66-67
• 4.5 本章小結(jié)67-69
• 第5章 結(jié)論和展望69-71
• 5.1 主要研究結(jié)論69-70
• 5.2 研究創(chuàng)新點(diǎn)70
• 5.3 問題和展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 致謝77-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文79-80
• 附件80

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本文編號(hào)：708145