發(fā)布時(shí)間：2021-06-06 14:17

　　針對(duì)傳統(tǒng)吸聲材料效率低、尺寸大的不足,對(duì)多階共振吸聲理論進(jìn)行研究,實(shí)現(xiàn)低頻大寬帶高效吸收。多階共振即一個(gè)元胞會(huì)出現(xiàn)多階吸聲峰,然后不同的元胞又出現(xiàn)不同的吸聲峰,這樣一來(lái)多元胞和多階共同耦合,就可以把吸聲帶寬大大拓寬。多階共振超表面通過(guò)在共振腔內(nèi)部插入一個(gè)或多個(gè)帶有小孔的分隔板來(lái)構(gòu)造,使其在保持原吸聲峰和結(jié)構(gòu)尺寸不變情況下,在較寬頻帶下獲得多個(gè)近乎完美的吸聲峰。與傳統(tǒng)亥姆霍茲共振器結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)其不但具有優(yōu)異的高階峰值,而且多峰值明顯增加了吸聲頻帶寬度,論文主要探索了以下五個(gè)方面的內(nèi)容。第一:為了擴(kuò)寬局域共振結(jié)構(gòu)的吸聲頻帶,對(duì)多階共振吸聲機(jī)理進(jìn)行分析和驗(yàn)證,對(duì)多階吸聲理論計(jì)算公式進(jìn)行推導(dǎo),考慮到亥姆霍茲共振腔內(nèi)空氣的熱粘性,引入了等效密度和可壓縮性的理論計(jì)算,并分析孔徑變化對(duì)多階共振吸聲特性的影響規(guī)律。第二:為了實(shí)現(xiàn)良好的吸聲效果,特別是實(shí)現(xiàn)低頻寬帶的吸聲效果,對(duì)吸聲結(jié)構(gòu)的尺寸進(jìn)行了優(yōu)化。通過(guò)遺傳算法對(duì)孔徑大小、板厚、孔隙率、背腔深度進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),選取了最優(yōu)的參數(shù),完成了單個(gè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。最后對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的排列方式以及整個(gè)單元的尺寸進(jìn)行參數(shù)影響研究。第三:由于單個(gè)多階共振吸聲超表面的吸... 

【文章來(lái)源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

生活中的噪聲污染源關(guān)于噪聲的治理，人們尋求改進(jìn)技術(shù)工藝，機(jī)械結(jié)構(gòu)（控制聲源）以及在傳播過(guò)程中阻止其傳播來(lái)降低噪聲，但由于受到經(jīng)濟(jì)、科技、生產(chǎn)環(huán)境等方面的限制而實(shí)施困難

吸音棉

西安石油大學(xué)碩士學(xué)位論文2相比，在低頻段內(nèi)被動(dòng)降噪耳罩由于傳統(tǒng)吸聲材料的限制幾乎沒(méi)有作用，但主動(dòng)降噪耳罩在低頻段則有著很好的吸聲特性。在高頻段內(nèi)，被動(dòng)降噪耳罩有著較好的吸收特性，但主動(dòng)降噪耳罩則無(wú)法發(fā)揮作用。并且主動(dòng)降噪耳罩雖然在低頻段內(nèi)有著很好的吸聲特性，但價(jià)格昂貴，容易出現(xiàn)故障。圖1-2吸音棉圖1-3吸音板針對(duì)傳統(tǒng)的吸聲材料例如圖1-2所示的吸音棉和圖1-3所示的吸音板難以有效吸收低頻噪聲和尺寸較大的問(wèn)題，只能使用特殊的吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)來(lái)吸收低頻噪聲。當(dāng)?shù)皖l噪聲入射在吸聲結(jié)構(gòu)或吸聲材料的表面上時(shí)，聲波會(huì)緩慢波動(dòng)，使粘性介質(zhì)難以與吸聲材料相互作用，從而使能量消耗效率非常低，所以吸音效果差。此時(shí)，為了提高吸聲系數(shù)，只能將聲波傳播路徑增加到1/4波長(zhǎng)，使得結(jié)構(gòu)相對(duì)較大，難以在工程中應(yīng)用。近年來(lái)，聲學(xué)超材料的發(fā)展為解決低頻吸聲問(wèn)題提供了新思路，并衍生出各種新型的低頻吸聲結(jié)構(gòu)。這大大拓寬了傳統(tǒng)聲學(xué)材料的概念，達(dá)到用小尺寸結(jié)構(gòu)去控制低頻大波長(zhǎng)的目的，為低頻吸聲結(jié)構(gòu)和材料的設(shè)計(jì)開(kāi)辟了新的途徑和方法。這是目前在噪聲領(lǐng)域引起關(guān)注的熱門研究主題。1.1.2研究意義及應(yīng)用價(jià)值噪聲的物理定義為聲源在隨機(jī)振動(dòng)時(shí)所發(fā)出的聲音。從環(huán)境保護(hù)的角度來(lái)看，所有影響人們正常工作，學(xué)習(xí)和休息等的聲音都可以稱為噪音。在當(dāng)今的生活中，噪聲的來(lái)源主要包括以下幾個(gè)方面：(1)交通噪聲：交通噪聲：由機(jī)動(dòng)車，非機(jī)動(dòng)車，火車，輕軌，飛機(jī)，輪船等交通工具所產(chǎn)生的聲音。近些年由于機(jī)動(dòng)車數(shù)量的快速增長(zhǎng)，交通噪聲已成為城市的主要噪聲源。(2)工業(yè)噪聲：工廠內(nèi)各種儀器設(shè)備所發(fā)出的聲音。工業(yè)噪聲的噪聲等級(jí)通常很高，這對(duì)工人和周圍居民的影響更大。(3)建筑噪聲：建筑噪聲：主要來(lái)自建筑機(jī)械所發(fā)出的聲音

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]低頻大寬帶聲學(xué)超結(jié)構(gòu)的多階共振高效吸聲機(jī)理[J]. 劉波濤,劉崇銳,吳九匯,張奇志.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(08)
[2]聲學(xué)黑洞輕質(zhì)超結(jié)構(gòu)的低頻寬帶高效隔聲機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉波濤,張海龍,王軻,吳九匯.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(10)
[3]聲學(xué)超結(jié)構(gòu)低頻寬帶協(xié)同耦合高效吸聲機(jī)理[J]. 吳曉,劉崇銳,王軻,蔡永慶,吳九匯.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(10)
[4]微穿孔蜂窩-波紋復(fù)合聲學(xué)超材料吸聲行為[J]. 張豐輝,唐宇帆,辛鋒先,盧天健.  物理學(xué)報(bào). 2018(23)
[5]聲學(xué)超材料在低頻減振降噪中的應(yīng)用評(píng)述[J]. 吳九匯,馬富銀,張思文,沈禮.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(13)
[6]機(jī)械阻抗與聲阻抗結(jié)合提高微穿孔板低頻吸聲性能[J]. 趙曉丹,李曉,丁瑞.  聲學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[7]斜置微穿孔板結(jié)構(gòu)聲學(xué)特性計(jì)算與試驗(yàn)研究[J]. 胡鵬,趙曉丹.  壓電與聲光. 2013(01)
[8]穿入銅纖維薄微穿孔板的吸聲性能[J]. 徐穎,任玉鳳,李晨曦.  噪聲與振動(dòng)控制. 2011(03)
[9]微穿孔板的實(shí)際極限[J]. 馬大猷.  聲學(xué)學(xué)報(bào). 2006(06)
[10]微穿孔板吸聲體的研究進(jìn)展[J]. 劉克,田靜,焦風(fēng)雷,呂亞?wèn)|.  聲學(xué)學(xué)報(bào). 2005(06)

博士論文
[1]超表面對(duì)聲波波前的調(diào)控研究[D]. 唐昆.武漢大學(xué) 2016
[2]寬頻帶單層微穿孔板吸聲體的研究[D]. 錢玉潔.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]多層微穿孔板吸聲材料的參數(shù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D]. 劉荻.湖北工業(yè)大學(xué) 2018
[2]微穿孔板結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 熊潔.湖北工業(yè)大學(xué) 2014
[3]多層微穿孔板的優(yōu)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用[D]. 張曉杰.江蘇大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3214551