微穿孔标准吸声样板吸声性能的实验研究

• 作 者: 孙梦子
• 发表日期: 2015年期
• 关键词: 微穿孔板吸声体 结构参数 数值仿真 吸声系数 阻抗管法

微穿孔板吸声体(MPA)是由穿孔直径在1mm以下的薄板和板后空腔组成的共振吸声结构,吸声体的吸声特性值测量暂无量值溯源体系,吸声特性测试结果没有可比性。本论文主要研究内容是设计微穿孔板吸声体的各结构参数值,制作标准微穿孔样板,并测试其吸声系数。基于马大猷院士提出的经典微穿孔板吸声体理论模型,通过MATLAB数值仿真对其吸声特性进行研究,得到不同参数对吸声性能的影响规律,并取典型参数值制作适合国际标准阻抗管尺寸的微穿孔样板,其声音频率覆盖范围为100Hz~5000Hz,对其进行吸声系数的测量,然后对理论值与实验室值进行误差分析。论文主要完成了四个方面的内容。第一,根据微穿孔板理论要求和实际需要满足的吸声性能来设计标准吸声样板。总结归纳了马大猷院士提出的MPA经典理论模型,考虑到加工条件的限制,选取合适的结构参数组合设计标准吸声样板。第二,通过MATLAB数值仿真对其吸声特性进行研究,得到各结构参数孔径、板厚、穿孔率、空腔对于吸声系数的影响。第三,根据选定参数,运用激光加工技术制作微穿孔样板,并用阻抗管法测量其吸声系数值,得到声音频率与吸声系数的曲线图。第四,对实验数据进行分析,验证测试数据的有效性,对理论值与实验值进行对比分析。并设计正交实验,得到每个参数的最佳水平,分析影响吸声系数的最显著因素,选取最优化的结构参数组合。论文得出微穿孔板吸声体各结构参数对吸声系数的影响研究结果,为制作出标准的吸声材料样板以支持吸声体的吸声系数量值溯源做了有益的探索。