学术前沿 | 由管束和多孔材料组成的穿孔板谐振器平行复合结构的超宽带吸声

COMSOL 多物理场仿真技术 · 公众号 · · 2024-05-17 21:43

正文

请到「今天看啥」查看全文

设计了一种采用穿孔板谐振器与管束（PPTB）和多孔吸音材料（PSAM）构成的超宽频复合声吸收器。通过利用具有不同共振频率的多个谐振器来获得连续的低频宽频吸收效果，建立了PPTB。通过恰当地在PPTB周围引入PSAM，结构的表面阻抗与空气在更广泛的频率范围内相匹配。因此，由PPTB和PSAM设计的复合吸音器通过PPTB低频共振吸收和PSAM高频能量耗散的耦合效应实现了超宽频声吸收性能。声电类比模型和有限元方法被应用于分析声吸收性能。结果表明，在400 Hz–10 kHz的超宽频范围内，复合结构的平均吸收系数为0.93。此外，还讨论了结构参数对声吸收性能的影响，并比较了不同阻尼状态下PPTB单元的耦合声吸收效率。阻抗管测量验证了400 Hz–1600 Hz频率范围内超宽频复合结构的显著声吸收性能。与相同厚度的多孔材料相比，该复合声吸收器显著提高了其低频吸收性能。

在这项研究中，提出并研究了由穿孔板谐振器与管束（PPTBs）和多孔材料（PSAM）构成的复合PPTBs-PSAM结构。PPTB的低频谐振吸收、PSAM的高频能量耗散以及PPTB和PSAM之间的相互作用构成了这种复合结构的声吸收机制。通过改变PPTB的参数可以调节谐振峰，实现更好的声阻抗匹配，提高吸收性能。此外，研究还发现，过阻尼状态下的PPTB单元与多孔材料并联排列可以扩展吸收带宽和提高吸收效率。此外，PPTBs和PSAM的表面积比对PPTBs-PSAM的整体吸音性能有很大影响。因此，通过适当选择几何参数，多个PPTB单元的谐振频率彼此接近，并且邻近PSAM的困结模式。通过这种设计，厚度为75 mm的PPTBs-PSAM可以在超过400 Hz的频率范围内实现高吸声谱（>0.9）的超宽频吸收。总之，这种复合结构可以实现从低频到高频的高效吸音，并在室内建筑、机场和工业厂房等领域具有良好的降噪应用前景。

有关论文的更多信息请点击左下角阅读原文

免责声明：本文中的部分资料来源于该期刊文章，转载目的在于传递信息及分享，并不意味赞同其观点或真实性，也不构成其他建议。本公众号仅提供交流平台，供广大读者学习，不为其版权负责。如涉及侵权、隐私等问题，请联系我们及时删除，同时也欢迎广大读者进行投稿交流。