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微穿孔粘性超表面的低频宽带吸声机理




作者: 刘崇锐,吴九汇
发表/完成日期: 2019-09-02
期刊名称: 西安交通大学学报
期卷: Vol.53, No.12, 2019
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论文简介
针对传统材料难以有效吸收低频噪声且带宽较窄的问题,提出了一种微穿孔黏性超表面的低频宽带吸声机理,并设计了多元胞超表面结构,其中每个元胞由微穿孔板和折叠背腔组成。首先利用有限元仿真和理论公式计算了单个元胞的吸声性能,并与传统亥姆霍兹共振器结构进行对比,发现其具有优异的高阶峰值,而且峰值带宽增加约1倍,基于此提出了实现低频和宽带的机理;然后分析了典型结构参数对吸声特性的具体影响规律,如吸声面积比、小孔直径及背腔深度等;最终通过多单元峰值间严格耦合,设计了由8个元胞组成的宽带吸声超表面。结果表明:吸声超表面厚度仅为6 cm,在频段550~ 2500 Hz范围内实现连续优异的吸声带宽,其平均吸声系数高达90%以上。该结构具有厚度薄、频带宽且强度好等特点,在消声室、工厂和飞机等场合具有广泛的应用前景.