题名高声强下多孔金属的吸声特性研究
作者彭锋
学位类别博士
答辩日期2009-01-05
授予单位中国科学院声学研究所
授予地点声学研究所
关键词多孔金属 高声强 吸声 噪声控制
其他题名Investigation on Sound Absorption Characteristics of Porous Metals at High Sound Intensity
学位专业声学
中文摘要随着材料制备工艺的进步,多孔金属的轻质和多功能优点正引起各领域的关注。其中,通孔型多孔金属的吸声特性也成为噪声控制领域内的研究热点之一。作为被动式吸声材料,通过合理设计,多孔金属可实现宽频带、高吸声的优良特性。鉴于这些优点,在极端条件如高温、高声强环境下的噪声控制方面,多孔金属具有十分良好的应用潜力。本文主要以高声强下多孔金属材料的应用为研究背景,对其在相应条件下的吸声特性开展了理论与实验研究。主要工作如下: (1)针对高声压级下有限厚度多孔金属板在线性阻抗背衬条件下(背衬表面声压与声质点速度为线性关系)的吸声问题,提出了可描述不同声压级下材料层法向吸声性能的一维模型,并给出求解材料内部声质点速度的线化差分方法,以用于预测多孔金属板在高声压级下的非线性吸声性能。刚性背衬时,本文预测结果与文献结果对比符合良好。通过量纲分析,采用无量纲控制参数进行讨论,得到了关于多孔材料层声传播和吸声的一些基本非线性特性。 (2)在阻抗管中,对实际多孔金属板在空腔背衬、不同声压级下进行了测试,得到了材料法向表面阻抗和吸声系数随入射声压级变化的实验结果,其与理论预测结果对比符合良好,进一步验证了本文所提模型与数值方法的正确性。考虑高声强下应用多孔金属层吸声时,本文提出了设计准则。 (3)为研究穿孔面板覆盖多孔金属层在高声强下的吸声特性,提出了可预测高声压级下结构表面法向声阻抗的方法,并与实际两种复合结构在共振频率附近的实验结果对比,二者吻合较好,验证了预测方法。对复合结构在宽带噪声、不同总声压级激励下进行了实验,结果显示,多孔金属层和穿孔面板参数经过合适选择,不仅在线性条件可具有宽带高吸收的特性,在很宽的声级范围内也可实现稳定的宽频带、高吸声的性能。针对该类复合结构,本文提出了设计准则。
语种中文
公开日期2011-05-07
页码139
内容类型学位论文
源URL[http://ir.ioa.ac.cn/handle/311008/149]  
专题声学研究所_声学所博硕士学位论文_1981-2009博硕士学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
彭锋. 高声强下多孔金属的吸声特性研究[D]. 声学研究所. 中国科学院声学研究所. 2009.
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