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单层变腔空间吸声体的一种理论近似算法

发布时间:2022-11-17   点击次数:20次

基于马教授提出的"微穿孔板吸声体精确理论",针对带变厚度空腔的微穿孔板吸声体,提出了一种理论近似算法.通过MATLAB程序分别对3种不同参数的三棱柱吸声体试件进行了计算,并应用驻波管实验对计算结果进行了验证.实验结果表明,计算结果与实验结果基本吻合,两者之间的误差很小,故这种计算方法是可行的.

空间吸声体是一种吸声性能较好的吸声结构,它充分利用空间来提高单位投影面积上的吸声量,同时,我国著名的声学家马大猷先生发明了微穿孔板吸声结构理论,微穿孔板也是一种吸声性能较好的吸声结构,并且它还是可以通过计算就可直接得出吸声性能的一种特殊吸声结构,"微穿孔板空间吸声体"结构已在实际工程广泛应用. 本文的研究工作主要围绕正四棱锥(后文简称四棱锥)微穿孔板空间吸声体结构声学性能进行了仿真优化,文章从声学材料理论,仿真优化理论和声学材料的仿真优化等三个方面展开. 第一,声学材料理论.本文在阅读大量文献的基础上,首先对吸声材料,尤其是对空间吸声体和微穿孔板吸声结构做了详细介绍,其次对于微穿孔板吸声结构并联思想做了合理分析. 第二,仿真优化理论.为满足对声学材料的设计需要,本文依据对计算机仿真优化思想,及其理论进行了简明,扼要介绍. 第三,四棱锥吸声体的仿真优化.在微穿孔板理论的基础上,利用并联思想,建立了四棱锥微穿孔板空间吸声体不同背后空腔厚度的"并联"模型,并利用计算机仿真优化思想对四棱锥微穿孔板空间吸声体结构,进行仿真.通过软件仿真得到的数据与现场测量数据的对比,证实了该方法的实用性和可靠性.在仿真结果中,对四棱锥微穿孔板空间吸声体结构体型,如等表面积,等底面积等不同体型进行了横向对比,在仿真软件中绘制出其在垂直入射条件下的吸声系数曲线,得出初步结论.同时,对于同一四棱锥微穿孔板空间吸声体结构,分析了不同穿孔直径,不同穿孔板厚度和不同穿孔率的微穿孔板时垂直入射条件下吸声系数曲线,得出了相关结论. 本文的研究结果可为建筑师,设计师提供微穿孔板空间吸声体结构设计的基础资料,应用于理论研究,音质设计和噪声控制工程.


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