使用有限元法计算穿孔板的声学厚度修正系数,研究穿孔率、穿孔板厚度、孔径和穿孔排列形式对声学厚度的影响,获得了穿孔率低于40%的穿孔板的声学厚度修正系数。计算结果表明:穿孔板厚度、孔径和排列形式对声学厚度的影响不大;穿孔率对声学厚度影响很大。基于数值计算结果给出了声学厚度修正系数的近似表达式,利用由该表达式形成的穿孔声阻抗公式计算了穿孔管消声器的传递损失,计算结果与实验结果吻合良好,从而验证了应用该表达式预测穿孔管消声器消声性能的准确性。
为提高微穿孔板结构的吸声效果,将隔声薄膜制作成褶皱结构,加入微穿孔板后空腔中,采用驻波管法进行吸声试验,测试在125 Hz到2 000 Hz的13个1/3倍频程中心频率处的吸声系数。试验结果显示:单独的隔声薄膜褶皱结构具有一定的吸声能力,褶皱的高度对其吸声能力有一定影响;隔声薄膜褶皱结构的加入能有效提高微穿孔板的吸声性能,当褶皱高度为6 cm时,加入褶皱前后,吸声峰值由0.733提高到0.977,吸声带宽由2个(800 Hz~1 250 Hz)提高到5个(400 Hz~1 000 Hz)1/3倍频程中心频率;随着褶皱高度从2 cm提高到6 cm,复合结构的吸声系数显著增加,吸声带宽随之增大,吸声频带朝低频方向移动,当褶皱高度为6 cm时,吸声峰值达到0.977,接近全吸收。试验初步研究了隔声薄膜褶皱对微穿孔板吸声性能的影响特性,为进一步的理论计算与实际应用提供一定根据。
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