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学术前沿 | 嵌入声学黑洞的板腔系统的振动声学建模和能量传输分析

COMSOL 多物理场仿真技术  · 公众号  ·  · 2024-12-27 21:11

正文

从振动面板辐射到声腔的噪声是各个工程领域普遍遇到的问题。作为一种新型的振动与噪声控制手段，声学黑洞（ABH）正吸引越来越多的研究关注，深入理解ABH面板与腔体之间的耦合机制对于该技术在实际应用中的高效设计和应用具有重要意义。本研究建立了一个半解析的振动-声学耦合模型，该模型描述了由ABH板和矩形腔体组成的耦合ABH面板-腔体系统。该模型中，二维和三维修正傅里叶级数分别被选为ABH板的弯曲振动和声腔中声压分布函数的可接受函数。通过Rayleigh-Ritz方法，求解了耦合系统的模态特性和动态行为。首先，通过与有限元分析计算结果的对比验证了所提模型的准确性。然后，通过与均匀面板的对比，介绍ABH结构到耦合面板-腔体系统中，可以有效降低腔体内的噪声。此外，还通过耦合界面上的声强矢量分布，研究了ABH板与腔体之间的能量传递行为。同时，从能量传递的角度研究了该耦合系统的噪声降低机制。最后，通过实验验证了所提模型的准确性。







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