研究背景：

為了抑制噪聲污染，已經開發了許多吸聲材料和結構。傳統的吸聲材料，如開孔泡沫和纖維棉，隨著時間的推移會劣化，因為小顆粒常常從這些多孔材料的骨架中脫落。此外，脫落的小顆粒可能污染建筑物內的空氣，并危害人類健康。因此，穿孔板吸收器是建筑物和住宅的有吸引力的選擇。在當前的研究中，系統地改變了傳統圓形穿孔的橫截面形態，并提出了一種通用的MPP理論，以解釋穿孔形狀對吸聲的影響。預計將穿孔形狀從圓形改變為花瓣會擴大MPP的表面阻抗，因此在某些情況下可以提高其吸收性能。

研究內容：

與普通的帶圓形穿孔的MPP不同，提出了一種獨特的帶花瓣形穿孔的MPR吸收器。通過精確考慮花瓣形射孔孔中的流體速度，建立了花瓣形射孔的MPP吸聲理論。該理論可以解釋穿孔形態（從圓形到花瓣）改變對吸聲的影響。通過有限元仿真驗證了所提出的理論，并取得了良好的一致性。比較了具有花瓣形穿孔的MPP與具有相同孔隙率的傳統MPP的吸聲性能。研究表明，孔形狀的變化顯著改變了流體速度場和孔內/孔外的流動電阻率，因此，在所考慮的情況下，具有花瓣狀性能的擬議MPP的吸聲性能可以優于傳統MPP。

圖.花瓣形微穿孔的示意圖

技術路線：

在Comsol中對圓孔形微穿孔板和花瓣形微穿孔板結構進行有限元仿真分析。（假設孔與孔之間的影響忽略，因此在模型建立時，只建立單個微孔進行有限元分析）

1. 幾何模型的構建。

圖.左圖為一個圓形微孔的有限元模型(d=1 mm, t=6 mm, D=50 mm, φ=0.0625);右圖為一個花瓣形微孔的有限元模型(d=1 mm, t=6 mm, D=50 mm, φ=0.0625, e = 0.1,n=8)。

2. 添加研究，對兩種微穿孔板吸聲體的吸聲系數進行頻率分析：

圖.圓形微穿孔板的吸聲系數有限元結果

圖.花瓣形微穿孔板的吸聲系數有限元結果

與文獻中的結果對比：

圖(a)文獻中具有圓形和花瓣形穿孔的MPP的吸聲系數:理論預測與有限元仿真結果的比較；(b)Comsol中復現的有限元仿真結果。

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