發(fā)布時間：2017-09-19 10:17

  本文關(guān)鍵詞：多孔材料元胞自動機聲學(xué)建模及高聲壓激勵下材料的聲學(xué)性能研究

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【摘要】：本文分別以常溫常壓下多孔材料聲學(xué)建模和高聲壓級下微穿孔板吸聲性能理論仿真兩個方面入手對吸聲體進行研究。多孔材料的聲學(xué)建模是采用元胞自動機算法,目的是為了能夠從新的角度入手去建立多孔材料的吸聲理論模型；微穿孔板在高聲壓級下的吸聲仿真則是通過多物理耦合軟件COMSOL來完成。第一部分為元胞自動機建模。研究對象為平面波在駐波管內(nèi)的傳播,對其建立一維元胞空間,同時通過對一維小振幅聲波的波動方程差分計算以及邊界條件分析推導(dǎo)出元胞之間的局部演化規(guī)則,從而得到末端無吸聲材料時駐波管模型內(nèi)平面聲波的聲壓分布。接下來,以此為基礎(chǔ),在駐波管末端添加吸聲材料,推導(dǎo)材料內(nèi)部元胞單元之間的局部演化規(guī)則,并計算出此情形下駐波管模型內(nèi)的聲壓分布。最后,模擬駐波法實驗,采集管內(nèi)聲壓幅值,計算出吸聲系數(shù),計算結(jié)果與現(xiàn)有實驗數(shù)據(jù)吻合較好。該一維模型旨在通過邊界條件的推導(dǎo)實現(xiàn)聲波在邊界處的真實反射情況,為后續(xù)構(gòu)建復(fù)雜多孔材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)元胞自動機模型打好基礎(chǔ),從而得到聲波在多孔材料內(nèi)部無序分布的骨架結(jié)構(gòu)中的傳播規(guī)律。第二部分為高聲壓級下微穿孔板的吸聲仿真。與多孔材料相比,微穿孔板具有更規(guī)則的結(jié)構(gòu),以馬大猷教授提出非線性聲阻理論為基礎(chǔ),通過方程推導(dǎo),利用COMSOL軟件壓力聲學(xué)模塊對微穿孔板吸聲特性進行建模仿真,并通過仿真計算結(jié)果得到影響高聲壓級下微穿孔板吸聲特性的結(jié)構(gòu)參數(shù)。微穿孔板雖然屬于共振式吸聲結(jié)構(gòu),但其吸聲機理與多孔材料有共同點,并更為簡潔,該仿真以微穿孔板為研究對象,但對多孔材料在高聲壓級下的吸聲研究具有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：多孔材料 元胞自動機 建模 微穿孔板 COMSOL Multiphysics 仿真
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 引言7-13
• 1.1 選題背景及意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11
• 1.3 本文主要內(nèi)容及技術(shù)路線11-13
• 第二章 降噪基本理論13-20
• 2.1 聲波的描述13-15
• 2.2 聲波在管中的傳播15-17
• 2.3 吸聲結(jié)構(gòu)17-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第三章 元胞自動機基本理論20-24
• 3.1 元胞自動機的定義20
• 3.2 元胞自動機的結(jié)構(gòu)組成20-22
• 3.3 元胞自動機建模的基本步驟22-23
• 3.4 元胞自動機的分類23
• 3.5 元胞自動機的應(yīng)用23
• 3.6 本章小結(jié)23-24
• 第四章 基于多孔吸聲材料的元胞自動機聲學(xué)建模24-41
• 4.1 元胞自動機阻抗管基本模型的建立24-32
• 4.2 末端有吸聲負載下元胞自動機聲學(xué)模型的研究32-39
• 4.3 二維元胞自動機模擬多孔材料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的初步設(shè)想39-40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 第五章 微穿孔板吸聲理論41-48
• 5.1 微穿孔板簡介41-42
• 5.2 常溫常壓下微穿孔板吸聲特性42-45
• 5.3 高聲壓級下的微穿孔板吸聲特性45-47
• 5.4 本章小結(jié)47-48
• 第六章 基于COMSOL的高聲壓級下微穿孔板吸聲仿真48-71
• 6.1 COMSOL Multiphysics簡介48
• 6.2 常溫差壓下微穿孔板COMSOL仿真方法改進48-57
• 6.3 高聲壓級下微穿孔板吸聲仿真分析57-59
• 6.4 高聲壓級下微穿孔板吸聲仿真結(jié)果59-70
• 6.5 本章小結(jié)70-71
• 第七章 結(jié)論與展望71-73
• 7.1 主要工作與結(jié)論71
• 7.2 未來工作展望71-73
• 參考文獻73-76
• 致謝76-77
• 附錄77-82
• 個人簡介及攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表情況82

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本文編號：881058