均匀粘弹性力学材料为平面层的分层介质系统声能消耗率研究

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本研究采用分层介质声传播理论,以及粘弹性材料耗能理论,推导了以空气、均匀粘弹性力学材料以及全反射体为分层介质系统的声能消耗率公式。对一维平面声波垂直入射条件下粘弹性材料中透射波声能耗散量进行了研究,将声能消耗量与总入射声声能进行对比,得出了均匀粘弹性材料的声能耗散率。这相较于经典吸声系数公式,仅考虑声能的反射而言更加合理。在推导过程中,引入了等效能耗体积的概念,发现在声扰动时间为特殊值,恰好无声波从中间层介质中透射(等效能耗体积恰好为2倍的真实材料体积)时,材料的声能消耗率恰好等于平面声波由半无限流体垂直入射至半无限固(流)体空间(流体是可沿固体表面自由滑动的理想状态)时透射系数幅值的平方。这意味着采用能量消耗方法推导的声能消耗率和中间层为流体时的吸声系数表达式一致,和中间层为固体时的声能透射系数表达式一致。
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