高聲強下微穿孔板吸聲結構的非線性效應抑制研究

《高聲強下微穿孔板吸聲結構的非線性效應抑制研究》是依託河海大學，由錢玉潔擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：高聲強下微穿孔板吸聲結構的非線性效應抑制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：錢玉潔
• 依託單位：河海大學

項目摘要

微穿孔板吸聲結構在低聲壓級線性條件下具有良好的吸聲性能，已成為噪聲控制領域一項重要的降噪手段，但在高聲強下由於非線性效應，存在吸聲性能下降以及難以建立精確的聲阻抗理論模型的局限性。針對此問題，本項目擬通過開展高聲強下微穿孔板結構的非線性效應抑制研究，達到既能改善其吸聲性能，又能夠套用其線性條件下完善的聲阻抗理論模型對其吸聲特性進行按需設計的目的。在課題組前期研究基礎上，本項目從非線性效應的產生機理出發，提出基於超微孔微穿孔板（孔徑d小於100um）的非線性效應抑制方法，擬綜合理論分析、實驗與數值模擬，通過建立高聲強下單層超微孔微穿孔板聲阻抗的半經驗模型，探討結構參數變化對非線性效應的影響規律，並進一步揭示基於單層超微孔微穿孔板的非線性效應抑制機制，最後在此基礎上提出並研究可實現具有等效聲學特性但結構更為輕薄的複合超微孔微穿孔板結構。研究成果將為拓寬微穿孔板結構在高聲強下的良好套用提供新思路。

結題摘要

本研究以拓寬微穿孔板吸聲結構可有效套用的聲壓級範圍為目的，開展了高聲強下基於結構參數設計的非線性效應抑制研究。結合理論分析、數值模擬與實驗研究，首先，建立了高聲強下超微孔微穿孔板的半經驗非線性聲阻抗模型。基於該模型，探索了結構參數對可定量描述非線性效應抑制效果的臨界聲壓級的影響規律,並揭示了基於單層超微孔微穿孔板的非線性效應抑制機制。然後在基礎上，研究了針對給定的高聲壓級套用環境，可根據實際降噪需求進行非線性效應抑制的單層超微孔微穿孔板結構工程化設計方法。最後，提出了簡單複合超微孔微穿孔板結構和多空腔複合超微孔微穿孔板結構，相比於單層超微孔微穿孔板，它們在製造成本更低、結構和重量更小的情況下，可實現更好的非線性效應抑制效果。本研究為微穿孔板在高聲強下的實際套用奠定了理論和實驗基礎。