穿孔板的案例
基于Comsol的花瓣形穿孔微穿孔板的吸聲理論仿真
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。
最后,歡迎通過公眾號"320科技工作室"與我們交流.
用于有限空腔空間外殼中低頻吸聲的翻轉雙層微穿孔板
20世紀70年代，微穿孔板（MPP）被引入作為中低頻噪聲控制的替代吸聲器。MPP通常由具有分布亞毫米通孔的薄面板制成，并與背襯空氣腔耦合。MPP可以產生類似于亥姆霍茲諧振器的吸聲機制。最高可用性構架介紹了多點定位系統的理論分析和設計原理。MPP由于其重量輕、無纖維和環境友好的特點，自誕生以來一直被視為下一代吸聲材料。然而，由于吸聲帶寬較窄，以及在低頻時需要較大的背腔深度，傳統MPP的應用受到限制。
研究內容：
本文提出了一種新型吸聲結構，該結構基于雙層微穿孔板（DLMPP）和類似于卷曲空間的翻轉空間概念，以改善具有有限背襯空氣腔空間的外殼中的低頻到中頻吸聲。結果表明，新設計可以產生類似于傳統DLMPP的寬帶吸聲，空腔翻轉可以實現有限背腔空間外殼的低頻吸聲。對新設計的吸聲系數進行了理論分析和有限元模擬。還討論了設計參數對新設計吸聲系數的影響。
圖1. DLMPP的示意圖（a）傳統的系列安排的DLMPP;（b）新的 T-DLMPP 設計.
技術路線：
在Comsol中對這兩種DLMPP結構進行有限元仿真分析。
1. 幾何模型的構建及網格劃分：
圖2.T-DLMPP幾何模型構建及網格劃分
2. 添加研究，對結構化參數對吸聲系數的影響進行頻率分析：
圖3.孔徑大小對吸聲系數的影響（左原文，右復現）。
圖4.穿孔率對吸聲系數的影響（左原文，右復現）。
圖5.板厚對吸聲系數的影響（左原文，右復現）。
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展開 ANSYS多孔結構穿孔板力學模擬
多孔結構板在減輕結構重量、滿足吸聲功能等環境下應用廣泛，本案例采用ANSYS Workbench對曲線邊界孔洞的隨機多孔板進行軸心受拉力學分析。
隨機微穿孔板可采用CAD Voronoi插件構建，三維模型構建如下。
CAD Voronoi插件采用參數化建模方式，根據設定參數隨機生成模型草圖，如對草圖生成不滿意可重新生成一份，或在原圖基礎上進行手動微調。
隨機多孔板的建模參數如下，CAD內通過實體-拉伸生成板的厚度為10 mm，建模完成后將多孔板導出為.sat格式備用。
關于CAD Voronoi插件使用功能的詳細介紹可查看：
CAD Voronoi V2
https://mp.weixin.qq.com/s/QIt4yoXjb52k7CFuQbCvKA
打開ANSYS Workbench，將多孔板模型導入，模型采用默認材料，然后對模型進行網格劃分，單元近似尺寸為0.5 mm。
對模型指定邊界條件及外荷載，將左側邊界設定為固定支撐，右側邊界設置大小為1 N的力。
提交求解并查看結果。
ANSYS多孔結構板等效應力分析結果可看出，CAD Voronoi插件建立的曲邊多孔結構板，可有效避免孔洞處的應力集中現象，在滿足結構功能的前提下對于提高結構承載力及使用壽命，防止疲勞破壞等方面有借鑒意義。
展開 基于comsol的微孔吸聲棉消聲器分析 ￥2800
它是一種低聲質量，高聲阻的共振吸聲結構，其研究表明，表征微穿孔板吸聲特性的吸聲系數和頻帶寬度，主要由微穿孔板的聲質量m和聲阻r來決定，而這兩個因素又與微孔直徑d及穿孔率p有關。微穿孔板吸聲結構的相對聲阻抗Z（以空氣的特性阻抗ρC為單位）用式（1）計算：Z=r+jwm=jctg(WD/C)（1）公式中：ρ--空氣密度（kg/cm3）；C--空氣中聲速（m/s）；D--腔深（mm）；m--相對聲質量；r--相對聲阻；w--角頻率，W=2πf(f為頻率)；而r和m分別由式（2）（3）表達：r=atkr/dzp（2）m=(0.294)×10-3tkm/p（3）式中：t--板厚（毫米）d--孔徑（毫米）p--穿孔率（%）kr--聲阻系數kr=(1+x2/32)1/2+(2x)1/2/8×d/tkm--聲質量系數km=1+{1+[1/(9+(x2/2))]}+0.85d/t其中x=abf，a和b為常數，對于絕熱板a=0.147,b=0.32；對于導熱板a=0.235，b=0.21。聲吸收的角頻帶寬度，近似地由r/m決定，此值越大，吸聲的頻帶越寬。r/m=(l/d2)×(kr/km)(4)式中l--常數，對于金屬板l=1140,而隔熱板l=500。上式也可以用式（5）表達：r/m=50f((kr/km)/x2)(5)而kr/km的近似計算式為：kr/km=0.5+0.1x+0.005x2(6)利用以上各式就可以從要求的r、m、f求出微穿孔板吸聲結構的x、d、t、p等參量。由于微穿孔板的孔徑很小且稀，基聲阻r值比普通穿孔板大得多，而聲質量m又很小，故吸聲頻帶比普通穿孔板共振吸聲結構大得多，一般性能較好的單層或雙層微穿孔板吸聲結構的吸聲頻帶寬度可以達到6～10個1/3信頻程以上。這就是微穿孔板吸聲結構最大的特點。
展開 
基于comsol模擬微穿孔板和卷曲通道的混合吸聲器低頻吸聲
研究內容：
提出了一種基于微穿孔板和卷曲法布里-珀羅通道的混合聲學超材料吸收器，它可以有效地吸收非常低頻率（<500 Hz）的入射聲波能量，具有較寬的相對吸收帶寬。分析檢驗了所提吸收器的高效可調吸收特性，并通過數值模擬和實驗驗證了該吸收體的吸收特性。
圖1. 混合超材料吸收器示意圖
圖2.論文中數值模擬的吸聲系數曲線
數值模擬：
在comsol中利用壓力聲學接口對聲學超材料的聲學特性進行仿真分析。仿真分析的步驟如下所示。
（1）建立幾何模型
圖3.幾何模型的構建
（2）設置物理場
圖4.物理場的設置
（3）求解吸聲系數
圖5.數值分析的吸聲系數
通過數值分析計算得到的吸聲系數曲線與文獻的結果基本一致。兩個吸收器使用相同的螺旋形通道構建，但使用不同的MPP，其中一種情況的參數為d=0.9 mm、t0=0.64 mm、p=0.018（左圖），另一種情況下的參數為d=0.4mm、t0 =0.64 mm和p=0.048（右圖）。
總之，我們提出了一種基于微穿孔面板和卷曲Fabry–P erot通道的混合聲學超材料吸收器，它可以有效地吸收極低頻（<500 Hz）下的入射聲波能量，并具有較寬的相對吸收帶寬。對所提出的吸收體的高效可調諧吸收特性進行了分析，并通過數值模擬和實驗進行了驗證。
我們發現，吸收主要是由微穿孔面板中聲波的摩擦損失引起的。還通過圖形分析復平面中的反射系數來解釋這種現象。通過集成兩個具有不同參數的平行吸收單元，相對吸收帶寬進一步加寬至82.2%。由于亞波長厚度深、帶寬相對較寬且易于制造，所提出的混合吸收器在噪聲控制工程中具有廣泛的潛在應用。
展開 閃測影像|CHT影像儀滿足0.02㎜~4㎜的篩網檢測需求
1.篩網檢測類型：編織網（網孔、絲徑）、穿孔板（方孔、圓孔）；可任意確定取樣位置，自定義設定徑向緯向檢測的網孔數量。
2.篩網檢測依據：支持自定義公差表類型的新增修改功能；可按照現行國家計量校準規范JJF1175-2021《試驗篩校準規范》及國家標準GB/T 6003.1-2012《試驗篩技術要求和檢驗第1部分：金屬絲編織網試驗篩》規定的方法進行篩網尺寸檢測。
3.自動計算編織網網孔尺寸和絲徑尺寸、穿孔板孔徑尺寸（最大值、最小值、平均值、被測網孔個數），一鍵生成檢測報告并導出（或定制報表）。
4.采用高分辨率變倍鏡頭，工業彩色CCD模塊，快速精準檢測篩網尺寸，可滿足0.02㎜~4㎜孔徑范圍內的標準篩網。
設計仿真 | Actran助力富士康優化揚聲器設計
Thiele-Small模型可以在Actran中輕松創建，并且它們的集成允許工程師利用其他類型的建模，例如多孔材料，穿孔板等。
圖1 驗證和模擬揚聲器的過程
PART01
建立模型（以及振動）
對于簡單的模型，富士康的工程師首先建立了一個2D實體模型，與Thiele-Small模型進行比較，然后用這個模型創建一個3D參考模型。最后，他們添加了一個腔體來構建一個簡化的揚聲器設置。
圖2 揚聲器的驗證 上圖：2D實體模型vs. 3D Thiele-Small模型。下圖：帶腔和不帶腔的三維參考模型
我們首先對2D模型和Thiele-Small模型進行了比較，發現它們在1000 Hz之前非常吻合，但Thiele-Small模型總體上更符合預期。下一步，建立一個3D參考模型，并將其與包含腔的模型進行比較，以模擬簡化但完整的揚聲器設置。這兩種模型吻合得很好，為這一過程帶來了更多信心。
在對簡化模型進行驗證后，對一個實例揚聲器系統進行了建模，并與實測結果進行了比較。在8500 Hz以內，該模型的性能與測量值吻合良好。該模型識別出了由于兩個空氣腔的存在而產生的共振峰。
圖3 實測驗證了實例模型。上：揚聲器幾何形狀(左)，揚聲器Actran模型(中)，網格切割(右)
PART02
仿真與最終產品
該過程的最后一步是在產品層面應用它來分析和評估添加的各種能夠獲得更好性能的措施。在這種情況下，模擬三種環境:(1)揚聲器直接連接到設備外部，(2)揚聲器放置在外殼內，(3)與前一種一樣，在外殼內存在網格。在Actran中使用穿孔板模型以避免繪制布料的網格。
圖4 上圖：完成安裝的揚聲器的Actran模型。
展開 負泊松比材料簡介
穿孔板結構
在二維平板上裁剪出一系列橫豎均勻布置且兩兩不相交的切縫，即穿孔板結構。該結構在不同的切縫數量、形狀、布置情況下可分別模擬內凹多邊形結構、旋轉剛體結構、手性結構及節點-纖維結構的變形機理。此外，在保持切縫尺寸不變的情況下，切縫的隨機排布所形成的結構同樣可以實現負泊松比效應。
其他結構
此外，還有聯鎖多邊形結構、交錯肋結構、雞蛋架結構及褶皺結構等。
03
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應用前景
負泊松比胞元結構特殊的力學性能和其獨特的變形特征使其具有廣泛的應用前景。根據對其性能的歸納總結，將負泊松比胞元結構的潛在應用分為以下幾個方面：
① 利用疏松多孔特點制作輕質高強度夾層結構；
② 利用壓痕阻力現象制作防彈，抗沖擊設備等；
③ 利用特殊的拉脹行為，制作血管支架及變體機翼；
④ 利用特殊的能力吸收特性，制作性能優異的減振、隔振設備。例如美國馬里蘭大學的VOCKE 等利用零泊松比胞元結構，設計了一種可展向變形的機翼，用于改善無人機起降性能。
總之,負泊松比材料不僅在日常生活用品中具有重要意義,同時對于國家的某些重要領域,如航空、國防、電子產業也有著巨大的潛在價值。
【參考文獻】:于靖軍, 謝巖, 裴旭. 負泊松比超材料研究進展[J].
展開 酸霧噴淋塔酸霧廢氣凈化塔
凈化過程：塔體上部噴淋堿性吸收液，下部進入塔體的酸性有害氣體與噴淋液呈逆流流動，并經過設置在塔內的新型低阻填料和穿孔板，氣液接觸充分，凈化效果好。
酸霧噴淋塔有專人負責管理，經常檢查風機運轉是否正常，水泵是否運轉正常，液位是否正常，氫氧化鈉溶液是否在規定范圍內等等，如發現問題，應及時解決。酸霧凈化塔通過加液箱加入吸收液，使用時將液位加到進液口水平，當酸霧凈化塔運后，再次將液位加到進液口水平；使用過程中應注意補充吸收液，酸霧凈化塔工作時，每8小時檢查一次水位，并補充吸收液。使用時應先開循環水泵2－3分鐘，再開鼓風機，停機時，應先停鼓風機1－2分鐘后，再停循環水泵。應根據使用情況定期檢查凈化塔內液體酸性濃度及排氣中氣體凈化程度，超過標準時，應更換酸霧凈化塔中的吸收液。BSG-2型玻璃鋼酸霧凈化塔設備周圍保持干凈。本設備應經常檢查凈化塔噴淋及填料的堵塞情況，并對其進行清洗。
展開 空間吸聲體
用木板或金屬龍骨制成框架，框架骨放上纖維性多孔吸聲材料，兩面覆蓋裝飾面層，如穿孔板或阻燃裝飾布。對于具有較高強度和剛度并有裝飾效果的硬質吸聲板，則可以直接固定在框架上。當懸吊在房間的空中就形成最簡單的板式空間吸聲體。這種板式空間吸聲體，通常有兩種吊裝方式，一是水平懸吊，二是豎直吊掛。其吸聲效果與吸聲體的間距有關，間距較小時，吸聲效率低一些，間距較大時吸聲效率高一些。但間距太大，頂棚可布置的空間吸聲體的數量相對減少，影響房間總的吸聲量，所以間距既不能太小，也不能太大。
空間吸聲體因材料兩面均處在聲場之中，使一塊材料能起雙面吸聲作用，從而大大提高了材料的吸聲性能。水平懸掛的吸聲效果比豎直懸掛好，空間吸聲體的吸聲效果明顯提高，特別是500以上的中高頻的吸聲系數，比地面平鋪提高約50%以上。
展開 基于comsol熱黏性聲學模塊仿真聲學超材料的聲學特性
具有深亞波長厚度至特征尺寸k＝223的超表面由多孔板和螺旋共面氣室組成。基于完全耦合的聲學熱力學方程和理論阻抗分析的模擬被用于揭示基礎物理和聲學性能，顯示出極好的一致性。
圖1.傳統微穿孔板與聲學超表面的結構示意圖
圖2.論文中阻抗分析和數值模擬的吸聲系數曲線
數值模擬：
在comsol中利用熱黏性聲學接口對聲學超材料的聲學特性進行仿真分析。建立的幾何模型如下所示。
圖3.幾何模型的構建
吸聲系數曲線的數值模擬值如下所示：
圖4.數值模擬中的吸聲系數
理論計算：
通過聲電類比法計算得到聲學超表面的吸聲系數，其理論計算如下：
首先由經典的微穿孔理論得到吸聲結構的聲阻抗和吸聲系數：
yc為環繞型腔體的等效聲阻抗：
在計算軟件中導入吸聲系數理論計算的公式，從而計算出吸聲系數曲線
吸聲系數曲線的理論計算值如下所示
圖5.理論計算得到的吸聲系數
綜上，理論計算和數值分析的吸聲系數曲線具有很好的一致性，同時與論文中的結果完全相同。
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聲學所成功制備三維水下聲學隱身毯
此前，該研究組在空氣中利用穿孔板結構實現了二維的聲學幻象（Journal of Applied Physics, http://dx.doi.org/10.1063/1.4775408），隨后進一步在水下利用周期分布的銅片制備出二維的水下聲學隱身毯樣品，并通過聲場測量驗證了有效性（Scientific Reports, http://www.nature.com/articles/s41598-017-00779-4）。
截至2017年底，基于超材料的新型水下隱身器件一直停留在二維狀態。然而，二維的隱身器件存在一定的局限性，從第三個方向進行探測的聲波可以輕易發現隱藏目標。
近期，該研究組通過精密的設計，利用周期性互相分隔的鋼條構建出水下八棱錐形的三維聲學隱身毯。
在水池實驗中，研究人員將聲學隱身毯覆蓋于被隱藏目標上，并對回波聲場進行測量。實驗結果證實，這個隱身體系的聲回波信號與平整反射面的聲回波信號相一致，成功實現對目標的聲隱藏，驗證了該隱身毯的有效性。
此外，在不同截面上，隱身體系的回波聲場表現一致，證明三維隱身毯可以躲過任意方向的探測聲波。
圖1. 水下聲學隱身毯樣品概念圖（左）和實物圖（右）。物體可以藏匿于隱身毯底部的空間，避免被聲納探測發現（圖/畢亞峰）
圖2. 不同情況下測量的聲場，圖a為入射聲場，圖b-圖d分別為平面、散射體、覆蓋隱身毯后的回波場。圖b與圖d非常相似，證明了隱身毯的有效性（圖/畢亞峰）
該研究所提出的三維聲學隱身毯，解決了隱身結構中聲固耦合的問題，完善了設計并通過實驗證明了其全向有效性，在新型聲學隱身器件的實用化進程邁出了重要的一步，在未來水下反探測領域具有十分重要的應用前景。
展開 聲學所成功制備三維水下聲學隱身毯
此前，該研究組在空氣中利用穿孔板結構實現了二維的聲學幻象（Journal of Applied Physics, http://dx.doi.org/10.1063/1.4775408），隨后進一步在水下利用周期分布的銅片制備出二維的水下聲學隱身毯樣品，并通過聲場測量驗證了有效性（Scientific Reports, http://www.nature.com/articles/s41598-017-00779-4）。
截至2017年底，基于超材料的新型水下隱身器件一直停留在二維狀態。然而，二維的隱身器件存在一定的局限性，從第三個方向進行探測的聲波可以輕易發現隱藏目標。
近期，該研究組通過精密的設計，利用周期性互相分隔的鋼條構建出水下八棱錐形的三維聲學隱身毯。
在水池實驗中，研究人員將聲學隱身毯覆蓋于被隱藏目標上，并對回波聲場進行測量。實驗結果證實，這個隱身體系的聲回波信號與平整反射面的聲回波信號相一致，成功實現對目標的聲隱藏，驗證了該隱身毯的有效性。
此外，在不同截面上，隱身體系的回波聲場表現一致，證明三維隱身毯可以躲過任意方向的探測聲波。
圖1. 水下聲學隱身毯樣品概念圖（左）和實物圖（右）。物體可以藏匿于隱身毯底部的空間，避免被聲納探測發現（圖/畢亞峰）
圖2. 不同情況下測量的聲場，圖a為入射聲場，圖b-圖d分別為平面、散射體、覆蓋隱身毯后的回波場。圖b與圖d非常相似，證明了隱身毯的有效性（圖/畢亞峰）
該研究所提出的三維聲學隱身毯，解決了隱身結構中聲固耦合的問題，完善了設計并通過實驗證明了其全向有效性，在新型聲學隱身器件的實用化進程邁出了重要的一步，在未來水下反探測領域具有十分重要的應用前景。
論文第一作者為2015級博士生畢亞峰，通訊作者為楊軍、賈晗。該研究得到國家自然科學基金委、中科院青年創新促進會、聲學所“英才計劃”等資助。
展開 活性炭吸附箱有多少風量的
活性炭吸附箱又名活性炭吸附裝置、活性炭吸附器、活性炭過濾器主要應用于有機廢氣的處理，主要是吸附箱，內含穿孔板、活性炭吸附層等部件。本裝置采用不銹鋼板、鍍鋅鋼板、A3碳鋼、PP板等材質制作而成。本裝置具有節省動力，操作維護方便等優點；本裝置適用于家具、木業、制革、五金建材等行業的有機廢氣處理，去除率高達85%以上。
活性炭吸附設計：
只有科學合理的設計，才能保證活性炭吸附塔的吸附效果。
因此在設計時應考慮到以下幾點：
1.有機氣體的物理性質：有機氣體溫度，濕度，濃度等，設計時必須了解，特別是有機氣體的濃度，這是設計活性炭塔的重要依據之一。
2.有機氣體的化學特性：有機氣體氣體量是我們設計的另一個重要依據。 此外，當氣體中有酸性堿性氣體混合，將會腐蝕主體材料，因此還應考慮到在兩種氣體進入活性炭塔之前就應先處理掉。
3.其他因素：設計處理空氣流量，設備的日常工作時間，更換活性炭的頻率; 在設計中都要向客戶詳細了解。
活性炭吸附箱的應用范圍有哪些？
活性炭吸附箱尤為適合低濃度大風量或高濃度間歇排放廢氣的作業環境。主要應用領域包括：電子元件生產、電池生產、酸洗作業車間、實驗室排風、冶金、化工廠、醫藥生產廠、涂裝車間、食品及釀造、家具生產
活性炭吸附箱可與噴漆室、烘干室和噴、烘兩用室配套使用，用于處理所產生的有機廢氣。
一、活性炭吸附箱概述
活性炭吸附過濾塔是一種廢氣凈化、吸附異味的環保設備產品，具有吸附效率高、適用面廣、維護方便、能同時處理多種混合廢氣等優點，活性炭具有去除甲醛、苯、TVOC等有害氣體和消毒除臭等作用。
展開 comsol聲場分析，戴在仿真人耳上的耳機和HRTF 計算
內置的內部穿孔板模型用于表示耳機外殼中的穿孔和網格。人造耳耦合到簡化的耳道，并且特別分析了耳鼓的阻抗。等效電路用于模擬耳機中的驅動器。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202010/21cbfaa01b954e9bbc84c9d6476e34ee.png"></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/202010/2d1a8aba20b24140b8c3f2a3acfb6816.png" title="QQ圖片20201019143235.png" alt="QQ圖片20201019143235.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202010/2d1a8aba20b24140b8c3f2a3acfb6816.png?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202010/2d1a8aba20b24140b8c3f2a3acfb6816.png?
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