針對傳統(tǒng)單層微穿孔板吸聲體吸聲帶寬較窄的不足,本文研究了多穿孔率復合微穿孔板的吸聲性能優(yōu)化作用。基于體積流連續(xù)原理,采用改進型傳遞矩陣法,推導了多穿孔率復合微穿孔板吸聲系數(shù)公式,探討了多穿孔率對吸聲性能的影響。數(shù)值仿真和實驗驗證表明,多穿孔率復合微穿孔板較傳統(tǒng)單層板有更好的吸聲帶寬,不同穿孔率分布對微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)最大吸聲系數(shù)的影響顯著。 

【文章來源】：機械科學與技術(shù). 2020,39(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

單層微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)等效圖

Lee等[16]提出傳遞矩陣法可以應用到微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲性能分析,并提出相關數(shù)學模型。該數(shù)學模型從基礎的聲學單元分析開始,其單元總傳遞矩陣為單位微孔傳遞矩陣[P]i與空腔傳遞矩陣[S]i的連乘。圖2所示的是微穿孔板結(jié)構(gòu)中板的聲學單元及其等效電路,輸入端為單元的聲學量聲壓P1和聲速v1,而輸出端為系統(tǒng)后部的聲學量聲壓P2和聲速v2,Zs為板上微孔的聲阻抗,Zb為空氣聲阻,構(gòu)建一個基于傳遞矩陣的傳遞函數(shù)。在單層微穿孔板中,微孔部分的傳遞矩陣[P]1為

為了拓寬微穿孔板的吸聲帶寬并改善共振峰間吸聲性能,本文應用多孔徑并聯(lián)結(jié)構(gòu),考慮到現(xiàn)在激光打孔技術(shù)較為成熟,將打孔的直徑將縮小至0.1 mm,實現(xiàn)對超微孔徑的進一步研究。根據(jù)錢玉潔[11]的研究成果可知,多孔徑并聯(lián)吸聲結(jié)構(gòu)與文獻[1]的單層板吸聲結(jié)構(gòu)基本相同,唯一的不同之處在于多孔徑并聯(lián)吸聲結(jié)構(gòu)具有兩種不同孔徑的微孔。本文在文獻[11]基礎上作出改進,只考慮穿孔率單一因素的影響,同時排除不同板分布所造成的影響,因此兩種穿孔直徑d是相同,并設定到超微值0.1 mm,即d1=d2,下標1和2僅用來區(qū)分于穿孔率不同的微孔,微孔在板的兩側(cè)以不同的穿孔率均勻地排列。如圖3所示,d1和d2分別表示兩種孔徑微孔的穿孔直徑,b1和b2分別表示兩種孔徑微孔的孔中心間距, v - 為板內(nèi)一側(cè)的平均聲速,通過兩種排列微孔的孔中心間距不同來更為直觀地展示出來兩種穿孔率局部排列。圖4給出了這兩種不同穿孔率微孔的俯視圖。


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