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微穿孔板结构是一种理想的绿色吸声体,在动力机械工程领域有良好的应用前景,这引起越来越多的学者的关注与研究。微穿孔板结构经过优化后能够在中高频获取良好的吸声效果,但是当空腔长度受到限制时,不能进行低频噪声的有效吸收。为了达到理想吸声效果,常采用双层或多层微穿孔板以产生多个共振峰,但是其基本结构只有微孔和空腔。研究在微穿孔板结构的空腔中加入机械阻抗机制,利用机械阻抗的结构薄却能在低频进行共振吸声这一特性,改进微穿孔板的低频吸声情况,使复合结构在整个频带宽度内获取良好的吸声特性。 加入机械阻抗后,复合结构中末端空腔的处理是计算结构吸声特性的关键。运用四种不同处理方法对复合结构的末端空腔进行处理,总结出机械阻抗结构分别在这四种处理方法下的声阻抗率,并对其进行讨论分析。以复合结构为研究对象,分别推导出复合结构在各方法下的吸声系数表达式。根据阻尼试验测量计算出阻抗结构的弹性系数、阻尼系数,分别获得复合结构在这四种处理方法下的吸声系数曲线。进行吸声系数的测量,将测量结果与计算结果对比,总结出各种处理方法的优点、适用条件和计算的正确性与便捷性。将空腔Dn等效成空气弹簧时,空气弹簧的弹性系数加在了粘弹性材料固有的弹性系数上,增大了阻抗结构的弹性系数,故共振频率移向较高频。将空腔Dn等效成空气弹簧与等效成声顺的方法在空腔距离较短、频率较低情况下是比较准确。传递矩阵法与阻抗转移法计算均准确,但传递矩阵法计算更便利,尤其在结构层数较多的情况下。 吸声结构不仅要有高的吸声系数,还要有宽的吸声频带。探讨品质因子,以获取机械阻抗低频吸声特性的影响因素。在板厚一定的情况下,选定阻抗板的材质及粘弹性材料,分析此时的阻抗板直径对共振频率、吸声带宽的影响;在阻抗板材质及粘弹性材料选定的情况下,控制阻抗板的厚度以保证共振频率固定不变,总结出此时的阻抗板直径对带宽的影响;选定阻抗结构的直径、阻尼系数及弹性系数,通过降低机械阻抗板的质量,从而拓宽吸声频带的宽度,共振频率也随之逐渐移向较高频率。将机械阻抗机制的共振峰设置在两层微穿孔板吸声曲线的耦合处,并做出理论计算及试验验证。微穿孔板结构中加入机械阻抗,本来是用于提高低频吸声,通过研究发现也可用于较高频吸声。 将机械阻抗板加进微穿孔板结构的空腔中,合理地选择微穿孔板及机械阻抗板的参数,不仅可以提高复合结构的吸声系数,还能够拓宽其吸声带宽。