使用有限元法计算穿孔板的声学厚度修正系数,研究穿孔率、穿孔板厚度、孔径和穿孔排列形式对声学厚度的影响,获得了穿孔率低于40%的穿孔板的声学厚度修正系数。计算结果表明:穿孔板厚度、孔径和排列形式对声学厚度的影响不大;穿孔率对声学厚度影响很大。基于数值计算结果给出了声学厚度修正系数的近似表达式,利用由该表达式形成的穿孔声阻抗公式计算了穿孔管消声器的传递损失,计算结果与实验结果吻合良好,从而验证了应用该表达式预测穿孔管消声器消声性能的准确性。
在穿孔板结构设计中,蜂窝芯夹在两层金属穿孔面板之间,主要增加了板的刚性,同时一定程度上提高了其低频吸声系数;板后吸声薄层增加了穿孔吸声板的声阻,拓宽其吸声频带宽度,提高了吸声效果。本研究通过测试穿孔板结构的吸声系数,研究了不同结构参数(主要是穿孔板的厚度、穿孔率等)及板后空腔深度对其性能的影响。实验表明,吸声薄层的加入及板后空腔的设计,使蜂窝穿孔金属吸声板具有较宽的吸声频带、理想的共振频率、较高的吸声系数,特别是对船艇机舱噪声辐射峰值具有良好的吸声效果。
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