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吸声材料的吸声特性值测量在国际、国内均无量值溯源/量值传递体系,吸声特性测试结果没有可比性、溯源性,且稳定性、重复性也很差。本课题主要研究内容是宽频带、高吸收标准吸声样块的结构与参数设计。基于马大猷院士提出的微穿孔吸声结构(Micro-perforated panel absorber: MPA)理论,运用遗传算法研究该结构的吸声特性值。通过对MPA吸声性能的数值模拟计算,确定了穿孔直径、薄板厚度、穿孔率、孔间距离、空腔深度等参数最佳组合;进而采用了结构稳定、便于保存、不易老化的金属铝薄板制作出宽带吸声结构。论文主要探索了四个方面的内容。第一,总结归纳了MPA模型,单层MPA主要采用马大猷院士提出的声电类比法,对双层的MPA而言,如果空腔小于四分之一声波可以选用声电类比法,若空腔太深,需要考虑声质量,可以选用传递矩阵法。第二,探索遗传算子的不同编码方式,不同遗传算子影响MPA最优解,选择最优的编码方式,找出吸声频率为100Hz—1000Hz,800Hz—5000Hz和100—5000Hz的三种MPA的最佳参数。论文主要对比分析了二进制编码与格雷码编码。其中MPA模型采用格雷码编码较好。第三,运用ANSYS建立阻抗管模型,导入LMS Virtual. Lab Acoustics做声学分析,分别对吸声频率为100Hz—1000Hz,800Hz—5000Hz和100Hz—5000Hz的三种MPA的所有求解参数进行模拟,对比模拟曲线与遗传算法求解的模型曲线。仿真曲线与算法曲线中心频率一致,曲线走势也相当,但也存在一定差别。第四,根据选定参数,利用金属铝制作MPA结构,设计实验方案。论文研究遗传算法在多层微穿孔板结构设计、参数选择方面的应用,确保设计稳定、宽频、高吸收的吸声结构,以支持吸声材料的吸声系数量值溯源研究。