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吸声结构作为厅堂音质设计和噪声控制的主要技术手段,其用途是十分广泛的,可以用来控制厅堂音质的混响时间,一些公共交通建筑,如机场的候机大厅、车站的候车室等建筑的顶棚和墙面的吸声结构,消除厅堂的回声和声聚焦等音质缺陷,提高轻薄板墙的隔声,对机械设备使用隔声罩以及道路声屏障,可以提高其降噪效果,降低房间或工业厂房内部的噪声,建筑通风和空调系统的管道消声器可以降低管道中的噪声。因此,无论是控制混响时间、降低噪声、改善声扩散和消除音质缺陷,都需要使用吸声结构,研究吸声结构的声学性能对建筑声学和噪声控制具有重要的现实意义。 本文以墙面吸声结构为研究对象,利用有限元程序ANSYS进行模态分析和谐响应分析,研究该类结构在声波作用下的模态、变形形态和声压级分布情况等,还利用ANSYS优化模块进行吸声结构的优化,使得吸声结构在满足声学要求的条件下达到造价最低。最后,以中小型会议室为典型算例,研究吸声结构的选择与布置。 首先,对墙面吸声结构模型进行计算机数值模拟分析,通过改变声压幅值、频率等,对吸声板的位移情况和声压级分布情况进行了对比分析,确定了该模型的固有频率特性及位移变形情况等。结果表明:当声波频率接近吸声结构的第一固有频率时,吸声效果最好,接近吸声结构的第二固有频率时效果次之,符合所模拟的共振吸声结构的吸声特性。 其次,对墙面吸声结构进行优化设计,通过设置模型中吸声板的长、宽、厚,龙骨的尺寸为设计变量,模态分析结果的固有频率为状态变量,