计及孔间相互作用的微穿孔板吸声特性研究

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1、万方数据134应甩夕爹第29卷第2期2。1。年3月AppliedAcousticsV01．29，No．2，Mar．，2010计及孔间相互作用的微穿孔板吸声特性研究★张斌”李林凌2卢伟健1(1北京市劳动保护科学研究所北京100054)(2中国空间技术研究院北京100094)摘要计算微穿孔板吸声系数时，假设孔间的相互作用可以忽略。计算具有不同直径微孔的穿孔板吸声系数并提高其计算精度，孔间的相互作用不能再忽略。在马大猷、Melling(梅尔林)等前人研究的基础上，根据声波辐射和传播原理，分析微孔之间的相互作用，通过修正微孔的实际等效长度，得到计及孔阃相互作用微孔板

2、吸声系数模型，并进行理论计算和实验测试。研究结果表明：影响微穿孔板吸声系数除结构参数外，还应考虑孔间的相互作用；计及微孔板各孔间相互作用，能提高共振频率、吸声系数理论值的计算精度，计算值逼近实验测试结果。关键词微穿孔板，孔间相互作用，吸声特性Absorbingcharacteristicsofthemicroperforated-panelonconsideringtheeffectofinteractionbetweenperforationsZHANGBinlLILin．Lin92LUWbi．Jianl(1BeifingMunicipa，Institut

3、eofLabourProtection，Beijing100054)(2ChinaAcademyof印aceTechnology,8eijing100094)AbstractTheabsorptioncoe伍cientofmicro-perforatedpanelshasusuallybeencalculatedonignoringtheeffectofinteractionbetweenperforations．BasedOlltheoriesofMaaandMelling，aformulaofabsorptioncoefficientisproposed

4、inthispaperonconsideringtheeffectofinteractionbetweenperforations．TheformulaiSusedtocalculatetheabsorptioncoe伍cientandtheresonancefrequency．ExperimentisdonetoteStthemodel．Theresultsshowthatthestructureparametersofthemicro-perforatedpanelaffectitsabsorptioncoefficient，themodelCallbe

5、usedtosearchfortheabsorptioncoefficientmoreefficiently，andthecalculatedresultapproachestheexperimental．KeywordsMicroperforated-panel，Interactionbetween#orations，Absorbingcharacteristics1引言亥姆霍兹共振器所需要的空间比多孔吸声材料需要的空间小，普遍应用在有低频吸声要求的场合‘1捌。穿孔板及其板后的空腔可看作分布式的亥姆霍兹共振器，这些共振器2009-03-20收稿：2009-

6、07—17定稿’北京市自然科学基金资助项目(8062013)作者简介：张斌(1963．)，男，吉林市人，硕士，研究员，硕士生导师，研究方向：噪声控制。李林凌(1973．)，男，博士后，高级工程师．卢伟健(1982．)，男，硕士。’通讯作者：张斌．E-mail：zhang-bin@yahoo．tom万方数据第29卷第2期张斌等：计及孔间相互作用的微穿孔板吸声特性研究135的小孔共用一个空腔，如图l所示。不少科技工作者研究了一种新型穿孔板结构【H1

7、。这种穿孔板就是微穿孔板，板上的孔尺寸为亚毫米级。相对传统穿孔板，微穿孔板上的小孔增加了粘性能量消耗，增加吸声带宽

8、。通过调整微穿孔板之间的距离，微穿孔板结构的吸声带宽将进一步拓宽。通过改变空腔体积或孔的大小，能吸收一定频率的声音【l{l。在研究微穿孔板的吸声系数时，过去多假设微穿孔板相邻孔间是独立的，互不影响。事实上，当声波通过相邻两孔时，会发生相互作用，如图2所示[11，这种相互作用会使各个孔径末端的声阻、声抗修正项发生变化，梅尔林分析了这种相互影响【3】，即两个孔口比等同于两个孔口面积的一个孔的抗性末端修正项大2u2倍。当孔相互靠近时，阻性和抗性末端修正项减少，如图2所示。对于孔间相互作用影响孔口末端的声阻抗修正项系数，则未见有不同直径微孔间相互作用情况；乏{￡誊相

9、互作用区域的相关报道。图1具有分布式亥姆霍兹共振器微