嵌入局域共振单元宽频减振降噪蜂窝夹层结构研究进展

针对传统蜂窝夹层结构对中低、低频声波的作用效果较差的问题,近年来将传统蜂窝夹层结构与局域共振机理相结合,开发出了嵌入局域共振单元具有宽频减振降噪能力的新型蜂窝夹层结构。该结构在利用空气介质产生声热转换和粘滞耗散外,同时利用局域共振单元的共振吸声机理对低频声波进行衰减。同时,当在局域共振单元上引入微孔后,其在中、低频段声学性能进一步提高;该微孔薄膜与蜂窝芯密闭腔体将构成亥姆霍兹共振吸声器对低频声波进一步进行吸收。嵌入局域共振单元的蜂窝夹层结构具有优异的宽频声学性能,其在武器装备上具有广泛的应用前景。     

包含共振机理的声子晶体声屏障设计与降噪性能测试

针对轮胎-路面噪声,基于U型理论模型探究并优化了3种腔体形式声子晶体的能带结构,最终设计出一种"宽频多带"的沙漏型声子晶体,并以此为基础建立了新型交通声屏障,且进行了降噪性能测试.结果表明:对于噪声特征频段覆盖率,沙漏型＞锥型＞直线型,且禁带范围可通过腔体尺寸进行有效调整;对于声子晶体声屏障降噪效果,将Bragg散射与...     

声子晶体型高速公路声屏障的降噪性能

利用高速公路改扩建工程产生的大量废旧护栏立柱,针对高速公路轮胎-路面主要噪声,建立三种二维气-固型声子晶体声屏障.利用Comsol Multiphysics计算相应的能带结构,并探究带隙的影响因素.结果表明3种形式均可以产生相应的带隙;散射体壁厚大小对于带隙宽度影响很小,但采用空心散射体可以在低频产生一条完全禁带;对散射体进行开口处理可以有效增加低频带隙宽度;当晶格填充率增大至0.5后,随着填充率增大,从高频到低频依次产生完全禁带,且带隙总宽度增大;通过仿真模拟与室内实验相结合的方式验证了声屏障的降噪特性,声屏障在带隙范围内具有良好的降噪性能,相较直立同规格复合板声屏障,低频降噪效果提升1~16dB,高频降噪效果提升1~2dB,但在1600Hz后,声子晶体声屏障降噪效果不及复合板声屏障,降噪效果受周期数影响较大.声子晶体声屏障可实现新型降噪理念与绿色环保的有机结合.     

声子晶体型高速公路声屏障的降噪性能

利用高速公路改扩建工程产生的大量废旧护栏立柱,针对高速公路轮胎-路面主要噪声,建立三种二维气-固型声子晶体声屏障.利用Comsol Multiphysics计算相应的能带结构,并探究带隙的影响因素.结果表明3种形式均可以产生相应的带隙;散射体壁厚大小对于带隙宽度影响很小,但采用空心散射体可以在低频产生一条完全禁带;对散射体进行开口处理可以有效增加低频带隙宽度;当晶格填充率增大至0.5后,随着填充率增大,从高频到低频依次产生完全禁带,且带隙总宽度增大;通过仿真模拟与室内实验相结合的方式验证了声屏障的降噪特性,声屏障在带隙范围内具有良好的降噪性能,相较直立同规格复合板声屏障,低频降噪效果提升1~16dB,高频降噪效果提升1~2dB,但在1600Hz后,声子晶体声屏障降噪效果不及复合板声屏障,降噪效果受周期数影响较大.声子晶体声屏障可实现新型降噪理念与绿色环保的有机结合.     

环境噪声的建筑门窗隔声研究

针对建筑门窗环境噪声的隔音问题,根据声波在门窗材料中的传播机理,利用传递矩阵法和边界条件建立了声波在层状材料的声透射系数数学模型,研究了环境噪声垂直入射在层状门窗材料中的声传播特性。以单层门窗材料为研究对象,研究了到当单层门窗厚度为半波长的整数倍时,此时环境噪声门窗隔声效果最差;当声波频厚积为门窗材料声速与厚度乘积一半的整数倍时,此时环境噪声门窗隔声效果最差。     

舱门振动对舱室噪声特性影响研究

目的研究舱门结构振动特性对舱室声场特性的影响与控制方法。方法基于声固耦合分析方法,对典型舱门结构的振动声辐射特性进行仿真分析,研究材料、板厚以及阻尼层对舱门结构声辐射特性的影响规律。建立舱室声学分析模型,分析舱门结构振动对舱室声学环境的影响。结果计算了典型舱门结构的固有频率和声辐射特性,舱门结构在固有频率处容易辐射出较大的噪声能量。通过分析舱室典型位置声压频率响应可知,声压峰值频率以舱室模态频率为主,且响应最大值出现在舱门结构频率和舱室模态频率重合处。仿真分析结果显示,采用在舱门表面增加约束阻尼层的降噪方法,可以有效降低舱室噪声。结论舱门结构振动模态频率与舱室声学模态频率的重合产生较大的共鸣噪声。在舱门上增加约束阻尼层是一种简易且有效的舱室噪声控制措施。     

新型声屏障材料泡沫陶瓷

通过对泡沫陶瓷吸声特性的介绍 ,指出泡沫陶瓷具有良好的声学性能 ,力学性能 ,耐候性 ,防火性等特点 ,其材料制成的吸声元件 ,在中低频具有良好的吸声性能 ,适于在公路建造声屏障时使用     

隔声罩的低频降噪特性

<正> 隔声罩大多用来降低空气声的传播。可以用降噪量(NR)衡量隔声罩的降噪效果如何,而降噪量则表示其外部和内部测得的声压级之差。从前的研究证明,可分为三个频率区——低频区、中频区和高频区来研究隔声罩的NR。低频区声波波长大于隔声罩的尺寸。因此,值得重视的频率应在罩板和内腔的共振频率以下。图1示出,均质隔声罩的一条典型降噪特性曲线。它表明低频降噪量与频率无关,但又与中频和高频区不同,低频区的特点是罩内声压为均匀的空间分布。三个频率区内部声压级的空间变化如图2所示,该图表示在4×4×14英寸的     

形状任意的超材料电磁隐身波长变换器的设计

目的研究形状任意的超材料电磁隐身波长变换器的设计方法。方法基于坐标变换理论,通过对空间中的不同区域先后进行压缩和扩张变换,设计出该装置不同区域的电磁参数张量。结果一方面,入射波经过该装置时,在其界面不产生散射,并且入射波穿过装置进入外部自由空间时又能恢复其初始传播状态;另一方面,该装置在特定区域改变了电磁波的波长。结论有限元软件的仿真结果显示波长变换器实现了预期的电磁功能,从而验证了该装置电磁参数张量表达式的正确性。     

浅海跃层底质对水下声的影响研究

本文针对海底底质对水下噪声传播具有显著影响的现象,选取典型负梯度温度跃层,加载三个典型海底底质,即细砂底质、粉砂底质及黏土-粉砂底质,声波参数为固定值。试验定性分析了浅海海底底质对水下声传播的影响,仿真计算了海底底质对声传播的影响,比较分析了不同底质条件下声波的衰减差异,总结了不同底质对水下声传播影响的特点,并同行参考。     

航空发动机声衬降噪与散射试验研究

目的研究声衬的吸声效果和声模态散射现象。方法针对飞机短舱进气道声衬开展噪声试验。以缩比尺度进气道试验台为基础,单级轴流风扇为噪声源,通过10倍进气道直径的远场测点,获取固壁条件和声衬作用下的管道声模态和远场指向性,分析不同转速下各远场测点在声衬作用下的吸声效果。结果在三种不同转速工况下,得到前三阶叶片通过频率下声衬上游、下游的管道声模态分布、远场频谱和指向性分布,并以此得出声衬在不同转速、不同噪声频率、不同流速下的降噪效果。在2973 r/min转速下,(1,0)声模态的声功率级降低达24.3dB。(±3,0)模态处,声衬靠近声源一侧的声功率反而升高。结论声衬在设计频率和模态处,吸声效果最明显。随着模态阶数的升高,声衬的降噪能力有所提升。偏离设计频率时,高阶声模态在阻抗交界面发生散射。     

蜂窝夹层结构及其在直升机噪声控制上的应用

介绍了传统蜂窝夹层结构,它是由蜂窝芯材耦合面板/薄膜组合而成,具有优异的降噪特性。为进一步提升蜂窝夹层结构的降噪性能,结合多孔吸声原理及“吸/隔声结构功能一体化”概念,将多孔吸声材料填充至蜂窝芯中,形成了基于多孔吸声的蜂窝夹层结构,但中、低频降噪性能较差。结合微穿孔板、亥姆霍兹共振理论,开发了基于共振吸声的单自由度蜂窝夹层结构,由蜂窝芯材耦合穿孔面板/薄膜组合而成,提升了中、低频降噪特性,但是依旧存在降噪频带过窄的问题,只能在某段特定频率范围内表现出良好的降噪特性。为此,研发了基于共振吸声的多自由度蜂窝夹层结构,利用各层穿孔面板/薄膜和蜂窝结构特性,实现了不同频率噪声控制。最后总结了蜂窝夹层结构在国内外直升机被动噪声控制上的应用情况,展望了新型蜂窝夹层结构的发展趋势。     

基于混合FE-SEA方法的加筋板宽频隔声预计

目的预测有限尺寸加筋平板结构宽频范围内的隔声特性,指导飞行器结构声学设计。方法基于混合FE-SEA方法,对单向加筋平板结构开展宽频隔声预计。同时,在标准声学试验室对其进行隔声测试,并将FE-SEA法预计结果与测试结果、SEA方法计算结果进行对比分析。结果与SEA法相比,混合FE-SEA方法在50 Hz~10 kHz频带内的预计结果与试验结果更为吻合,其更适用于宽频隔声预计;在400 Hz~10 kHz的中高频段内,FE-SEA方法预计结果与试验结果基本相同;在50 Hz~400 Hz的低频段内,FE-SEA方法预计结果略高于试验结果,且随频率降低,偏差会逐渐增大。结论进行加筋板结构声学设计时,为了获得精确的宽频隔声预计结果,可首先选用FE-SEA方法。FE-SEA方法预计结果在中高频段可直接使用,在低频段仅能作为参考,使用时应当进行修正。     

变电站复杂声场中多点噪声源的鉴别

复杂声场中单个声源的鉴别和评价是噪声污染控制的重要环节。简要介绍了几种常用的噪声源鉴别方法,然后结合变电站复杂声场中噪声产生的实际情况,针对变电站主要声源噪声的特性提出了两种方法的基本原理和具体操作步骤,即声强测量法和基于波叠加的噪声源识别方法,用以进行变电站中多点噪声源的鉴别。这为建立变电站声场中多点声源鉴别的标准方法提供了可能;对于厂界噪声超过环保部门确定标准的变电站,应用这些方法可以提供明确的治理思路。     

基于声源成像的发动机模型试车噪声源分析

目的 在发动机试车噪声环境试验中,基于传声器阵列的声源成像测量方法,在近场单点测量之外,提供一种补充测量手段.方法 为验证基于传声器阵列的声源成像方法在发动机工作噪声试验研究中的有效性,通过发动机模型试车试验,设计并搭建传声器阵列,对试验噪声环境进行测量,并详细分析发动机试车中喷流噪声源特征.结果 通过声源成像分析手段获得了模型噪声源在时域和频域中的特征规律.通过声源成像云图中喷流噪声源在各个时刻的形态,能够直观反映出发动机模型工作各时刻状态.喷流噪声源在低频部分的能量比较高,声源主要分布在远离喷口的喷流下游位置处;在高频部分,声源主要分布在喷口附近.在中心频率为2000 Hz的1/3倍频程频段内,声压级最大的声源位置距离喷口最远.结论 通过试验和分析验证了声源成像在发动机模型试车噪声源分析中的可行性.     

基于烦恼改善程度优选噪声控制方案

影响噪声烦恼的声学参量较多,然而在传统噪声控制工程中,往往仅根据A计权声压级所需降低量进行控制方案设计,未能从烦恼改善程度优选方案.为此,本研究提出一种基于烦恼改善程度优选噪声控制方案的方法,并将该方法应用于变电站声屏障噪声控制方案的比选.结果表明,同一声屏障方案对不同关心点噪声烦恼的改善程度差异较大,A计权声压级降低量最大的声屏障方案对噪声烦恼的改善效果未必最好.因此,噪声控制工程设计中,宜根据所关心的声环境保护目标与噪声源的相对位置,选取对保护目标处噪声烦恼改善程度较大的方案.     

城市居住区设备噪声频率特性分析

在对杭州市噪声污染影响进行调查的基础上,选择典型的居住区配套设备噪声源进行分析,选取供电系统、地下车库、电梯设备、供热系统、排水供水系统、空调设备和通风系统中的12种典型噪声源,采用VS302USB双通道实时分析仪调试并记录以上设备正常运转状态的数字声信号.此外,通过声信号处理分析这些噪声源的频谱及低、中、高频段的能量比率.结果表明,各声源最大声压级所在频段以低频段最多(12种典型噪声中9种),最大能量分布频段也是以低频段最多(12种典型噪声中的7种),因而低频噪声已经成为居住区中影响最大的噪声源.