為提高微穿孔板結構的吸聲效果,將隔聲薄膜制作成褶皺結構,加入微穿孔板后空腔中,采用駐波管法進行吸聲試驗,測試在125hz到2000hz的13個1/3倍頻程中心頻率處的吸聲系數。試驗結果顯示:單獨的隔聲薄膜褶皺結構具有一定的吸聲能力,褶皺的高度對其吸聲能力有一定影響;隔聲薄膜褶皺結構的加入能有效提高微穿孔板的吸聲性能,當褶皺高度為6cm時,加入褶皺前后,吸聲峰值由0.733提高到0.977,吸聲帶寬由2個(800hz~1250hz)提高到5個(400hz~1000hz)1/3倍頻程中心頻率;隨著褶皺高度從2cm提高到6cm,復合結構的吸聲系數顯著增加,吸聲帶寬隨之增大,吸聲頻帶朝低頻方向移動,當褶皺高度為6cm時,吸聲峰值達到0.977,接近全吸收。試驗初步研究了隔聲薄膜褶皺對微穿孔板吸聲性能的影響特性,為進一步的理論計算與實際應用提供一定根據。

為了研究加工誤差對微穿孔板吸聲性能的影響,該文以微穿孔板理論和電聲等效電路原理為基礎,建立了考慮加工誤差時,微穿孔板吸聲的理論模型,數值分析了微孔尺寸成正態分布和平均分布兩種形式時,微穿孔板吸聲性能的變化情況。研究發現,當存在加工誤差時,微穿孔板的吸聲峰和吸聲帶寬都略有減小。

以厚度為10mm的環氧樹脂基厚微穿孔板為研究對象,分別選擇空氣、水、聚乙烯醇、羊毛纖維作為孔中介質,研究各種介質對微穿孔板吸聲性能的影響。結果發現,通過在孔中加入纖維材料可以在一定程度上彌補因材料厚度增加而導致的吸聲性能的減弱。當平均每孔中穿入53根羊毛纖維,后空腔深度為20mm時,厚微穿孔板共振吸收頻率為956hz,峰值吸聲系數可達0.94。有效吸聲頻帶范圍為612hz-1600hz以上。

空氣壓縮機在各個領域中已被廣泛用作氣體動力,特別在化工系統中,常為工藝所需而設置站、房之類。但當機組正常運行時,即產生了多種類型強噪聲,它不僅嚴重危害了工人們身心健康,還污染了周圍環境。就復動式空壓機而言,活塞往復運動將大流量氣體,間歇經吸入口進入機內,在吸入口產生了高速氣流,形成了氣體動力性噪聲,它是空壓機主要噪聲源。而這些間歇壓力脈沖所致往往是低頻為主,易于激發

二、消聲器基礎試驗(一)試驗條件消聲器試驗臺如圖3。聲源采用w-3型風機自身噪聲加白噪聲。所發出的噪聲,控制在105分貝左右。風源即w-3型風機自身氣流,風量q=14000米~3/時,風機全壓h=55～60毫米水

鍍鋅層擴散處理條件對擴散層性能的影響

關于微穿孔板的消聲問題,以前的研究工作分別給出了微穿孔板吸聲結構的理論和典型試驗結果,以及高流速下的管式微穿孔板消聲器消聲性能。我們這次的研究工作,首先是在此基礎上,進行微穿孔板吸聲結構的組合試驗,以求得在消聲器中實用的微穿孔板吸聲結構組件;其次,在試驗臺上進行幾種不同形式的微穿孔板消聲器消聲性能和阻損試驗,從試驗中找出與流速的關系;最后將幾種不同形式的微穿孔板及微穿

微穿孔板吸聲結構的聲阻抗由微孔的聲阻抗和空腔的聲阻抗兩部分組成,而空腔的聲阻抗涉及雙曲余切函數的計算。對該函數采用近似計算只適用于空腔距離比較短,頻率比較低的情況。通過對雙曲余切函數進行泰勒展開,研究空腔的聲質量和聲順,獲得雙層微穿孔板吸聲結構的等效電路圖。其中第一空腔的聲質量與微孔的聲質量是串聯的。由此進行雙層微穿孔板的計算,提高計算精度,并通過實驗進行驗證。

提出在薄微穿孔板微孔中穿入銅纖維的結構,有效拓寬薄微穿孔板的吸聲頻帶,提高吸聲系數,使微穿孔板吸聲性能在中低頻得到很大的提高。研究結果表明,樣品直徑為100mm,29mm,穿孔直徑為1mm,厚度2mm,穿孔率為3%的微穿孔板,穿入銅纖維的直徑為0.13mm,穿入銅纖維為3和4根時,在100hz~1600hz內,共振吸聲系數α0達0.99;穿入7至9根時,吸聲頻帶可拓寬1000hz以上;隨著穿入纖維數量的增加,吸聲頻帶顯著向低頻移動,當穿入11根時,移動幅值為464hz。

用自行研制的ｅｐｒ改性ｐｐ基阻燃泡沫材料制成微穿孔板，研究其吸聲特性及規律，并與ｅｐｒ改性ｐｐ基阻燃非泡沫材料微穿孔板進行對比。結果表明，泡沫材料微穿孔板吸聲體在中、低頻率區域的最大吸聲因數可達０９８以上；在１２５～２０００ｈｚ范圍內平均吸聲因數可達０５２以上。

從理論和實驗上探討了加工誤差對馬氏理論關于超微孔微穿孔板(micro-perforatedpanel,mpp)吸聲結構適用性的影響。建立了計及加工誤差的mpp理論分析模型,并應用mems工藝制作了超微孔mpp,由于工藝本身存在一定的加工誤差,造成實際孔徑與設計孔徑10%~20%的偏差,在阻抗管中測量得到其垂直入射吸聲系數。將實驗結果和計及加工誤差的理論預測值與馬氏理論預測值進行對比發現,差別均較小,最大誤差仍在6%以內,說明馬氏理論在計及加工誤差的情況下仍然適用。此外,對馬氏理論關于加工誤差的適用極限進行了仿真計算,結果表明,適用極限的大小具體依賴于超微孔mpp的孔徑大小。

厚微穿孔板因其板厚增加而無法達到如薄板的吸聲性能,為拓寬厚微穿孔板的有效吸聲頻帶,以10mm厚環氧樹脂基微穿孔板為研究對象,在孔中穿入超細不銹鋼纖維并用阻抗管法測量其吸聲特性,研究結果顯示,超細不銹鋼纖維能有效拓寬厚微穿孔板的吸聲頻帶,當鋼纖維穿入率為50%,每孔鋼纖維用量為0.75mg時,吸聲系數大于0.5的吸聲頻帶為392-1168hz,而無纖維微穿孔板的吸聲頻帶為530-1076hz。

分析不同共振頻率的微穿孔板吸聲結構并聯的結構模型,并計算了其組合吸聲系數。理論計算結果與采用sysnoise軟件,根據gb/t18696對并聯的微穿孔板吸聲系數進行仿真實驗得到的結果及已有實驗數據進行對比。結果表明,該文中并聯微穿孔板吸聲結構的聲阻抗率及組合吸聲系數的計算方法是可行的。

在介紹馬大猷開創的微穿孔板吸聲結構基礎理論的前提下,綜述了微穿孔板吸聲結構的理論發展、吸聲系數實驗測量方法以及微穿孔板吸聲結構在實際工程領域的一些應用。最后提出微穿孔板研究發展的方向。

傳統的聲電類比法在單層微穿孔板吸聲結構中的計算,得到廣泛應用,但由于在雙層微穿孔板結構中存在較大誤差,于是提出用傳遞矩陣法對微穿孔板吸聲結構進行分析。本文對比分析聲電類比法與傳遞矩陣法在微穿孔板結構模型中的應用,從而有效設計微穿孔板吸聲結構參數設計的實驗方案。

用掃描電鏡、能譜分析和壓剪試驗等方法,研究了擴散退火溫度與時間對黃銅/鋼擴散復合雙金屬界面附近組織、成分和界面結合強度的影響。結果表明,通過擴散復合可使黃銅/鋼界面實現良好的冶金結合;在一定溫度和時間范圍內,隨擴散溫度和時間的增加界面結合面積增大,結合強度增加,可達220mpa;界面附近發生了原子的互擴散,界面上無有害相生成。

微穿孔板共振吸聲結構在噪聲控制上有著優異的表現,受到廣大科研人員的關注。筆者介紹了近年來與微穿孔板共振吸聲結構相關的理論研究,包括微穿孔吸聲結構的吸聲特性以及吸聲帶寬的理論極限;探討了微穿孔板和超微孔板的制造技術及這些技術的優缺點;分析了組合微穿孔結構的相關理論計算及試驗仿真。在總結前人研究成果的基礎上,指出了微穿孔板共振吸聲結構在理論研究和實際應用中存在的問題,并對該研究領域的發展趨勢做了展望。

研究了退火處理對采用擠壓鑄造制備的銅鋁復合材料擴散層組織和性能的影響。結果表明,銅鋁復合材料擴散層的厚度隨退火溫度的增加而顯著增加。當溫度升高到400℃時,擴散層的厚度可達到20μm左右。在相同退火溫度下,隨著保溫時間的增加,銅鋁結合強度先增加后減小,退火工藝以350℃×1h為宜,可有效降低銅鋁復合材料擴散層的硬度,有利于提高結合強度及加工性能。

為了改進噴射泵性能,采用等速度或等壓力變化方法設計噴射泵的擴散器,利用正交試驗設計方法設計噴射泵的喉管長度、擴散器角度和型線等3種參數,每種參數取3種水平并考慮交互作用,得到27種組合.數值模擬得到每種結構組合下噴射泵的性能,并進行流場分析,研究結構參數對內部流場的影響.方差分析表明,結構參數間交互作用對噴射泵性能具有顯著影響,在噴射泵的設計中應予以重視;和傳統錐形擴散器相比,等速度或等壓力變化擴散器均能產生較為均勻的速度和壓力梯度,能獲得較好的性能并顯著縮短噴射泵的長度;喉管和擴散器的最優組合為:喉管長度為其直徑的6倍,擴散器型線選擇錐形,擴散角取8°.

提出用微穿孔板進行主動吸聲的方法。用微穿孔板作為主動吸聲的材料,檢測出入射聲波的頻率,得到微穿孔板的共振頻率,從而得到微穿孔板背后空腔的深度,移動微穿孔板背后的剛性壁以滿足空腔深度的要求,使得吸聲系數達到最大,從而達到主動吸聲的目的。最后,進行了數值計算與實驗,計算結果與實驗結果能很較好的吻合,說明了該主動吸聲方法的可行性。

微穿孔板吸聲結構以其眾多的優點,在噪聲控制領域得到越來越廣泛的應用。因微穿孔板結構中涉及大量的參數,在穿孔板層數較多時,用聲電類比法或試驗的方法研究微穿孔板結構的吸聲性能將變得非常復雜。傳遞矩陣法尤其適于多層結構的分析,且易于用計算機編程實現。文章推導了用傳遞矩陣法計算微穿孔板結構聲學性能的計算公式,并與用聲電類比法計算的結果、試驗測定數據進行了對比,結果顯示,傳遞矩陣法是可以作為微穿孔板結構設計的一種簡單而有效的參考方法。

簡述了馬大猷教授的微穿孔板基本理論、微穿孔板吸聲體在擴散聲場以及在高聲強環境下的理論要點。比較詳細地討論了30年來與馬大猷教授所提理論相對應的實驗研究結果及應用發展情況。基于馬大猷教授的基本理論,提出了一種新的相關衍生結構——管束微穿孔板。對微穿孔板吸聲體的發展趨勢做了展望。表明:微穿孔板吸聲體將成為新世紀的綠色理想吸聲材料。