专栏名称: COMSOL 多物理场仿真技术

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学术前沿 | 高振幅声激励下卷绕空间的非线性吸声

COMSOL 多物理场仿真技术 · 公众号 · · 2024-03-14 21:57

正文

本文采用基于JCAL模型的解析方法、基于有限元的数值模拟方法和基于阻抗管的实验方法研究了高振幅声激励下卷绕空间的非线性吸声问题。类比多孔材料建立了分析模型。高入射声压级（ISPL）导致卷绕空间内角产生声涡流，将部分声能转化为涡流动能，最终通过热粘性损失而消散。非线性声学效应会增加归一化声阻抗的实部，随着 ISPL 的增加，这种影响会更加显着。参数分析结果表明，随着总等效长度的增加，ISPL对峰值频率吸收系数的影响减小

采用基于JCAL模型的解析方法、基于有限元的数值模拟方法和基于阻抗管的实验方法，研究了高振幅声激励下卷绕空间的非线性吸声问题。时域瞬态有限元仿真和阻抗管实验验证了所建立的分析模型。仿真结果表明，ISPL的增加引起声涡旋的产生，将部分声能转化为涡旋动能，最终通过热粘性损失而耗散。 ISPL 越大，涡流声学效应越显着。涡声效应增加了声能耗散能力和卷绕空间归一化声阻抗实部，导致峰值吸收系数先增大后减小，达到完美吸收。参数分析表明，等效总长度越长，ISPL增加引起的声阻抗实部增量越小。

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