吸聲系數(shù)
關(guān)注創(chuàng)建者：320科技工作室 創(chuàng)建時(shí)間：2023-02-23
吸聲系數(shù)的視頻教程
聲學(xué)材料測試研討會(huì)
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聲學(xué)材料測試研討會(huì)
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HBK聲學(xué)材料測試
混響室法吸聲系數(shù)測量 2. 阻抗管法吸聲系數(shù)測量 3. 實(shí)驗(yàn)室法隔聲系數(shù)測量 4. 阻抗管法隔聲系數(shù)測量 5. 阻抗管擴(kuò)展應(yīng)用 點(diǎn)擊這里，咨詢HBK產(chǎn)品信息：https://www.hbkworld.com/zh/contact-us/request-quote
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吸聲系數(shù)的實(shí)例教程
基于完全耦合的聲學(xué)熱力學(xué)方程和理論阻抗分析的模擬被用于揭示基礎(chǔ)物理和聲學(xué)性能，顯示出極好的一致性。
圖1.傳統(tǒng)微穿孔板與聲學(xué)超表面的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2.論文中阻抗分析和數(shù)值模擬的吸聲系數(shù)曲線
數(shù)值模擬：
在comsol中利用熱黏性聲學(xué)接口對(duì)聲學(xué)超材料的聲學(xué)特性進(jìn)行仿真分析。建立的幾何模型如下所示。
圖3.幾何模型的構(gòu)建
吸聲系數(shù)曲線的數(shù)值模擬值如下所示：
圖4.數(shù)值模擬中的吸聲系數(shù)
理論計(jì)算：
通過聲電類比法計(jì)算得到聲學(xué)超表面的吸聲系數(shù)，其理論計(jì)算如下：
首先由經(jīng)典的微穿孔理論得到吸聲結(jié)構(gòu)的聲阻抗和吸聲系數(shù)：
yc為環(huán)繞型腔體的等效聲阻抗：
在計(jì)算軟件中導(dǎo)入吸聲系數(shù)理論計(jì)算的公式，從而計(jì)算出吸聲系數(shù)曲線
吸聲系數(shù)曲線的理論計(jì)算值如下所示
圖5.理論計(jì)算得到的吸聲系數(shù)
綜上，理論計(jì)算和數(shù)值分析的吸聲系數(shù)曲線具有很好的一致性，同時(shí)與論文中的結(jié)果完全相同。
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展開 在實(shí)際工程應(yīng)用中，通常使用傳統(tǒng)的纖維和多孔吸聲材料來降低噪聲。然而，由于低頻范圍內(nèi)的聲波長較長，此類吸聲材料在低頻噪聲控制應(yīng)用中的有效性受到限制。20世紀(jì)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(chǎn)生類似于亥姆霍茲諧振器的吸聲機(jī)制。最高可用性構(gòu)架介紹了多點(diǎn)定位系統(tǒng)的理論分析和設(shè)計(jì)原理。MPP由于其重量輕、無纖維和環(huán)境友好的特點(diǎn)，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(shí)需要較大的背腔深度，傳統(tǒng)MPP的應(yīng)用受到限制。
研究內(nèi)容：
本文提出了一種新型吸聲結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)基于雙層微穿孔板（DLMPP）和類似于卷曲空間的翻轉(zhuǎn)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(jié)果表明，新設(shè)計(jì)可以產(chǎn)生類似于傳統(tǒng)DLMPP的寬帶吸聲，空腔翻轉(zhuǎn)可以實(shí)現(xiàn)有限背腔空間外殼的低頻吸聲。對(duì)新設(shè)計(jì)的吸聲系數(shù)進(jìn)行了理論分析和有限元模擬。還討論了設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)新設(shè)計(jì)吸聲系數(shù)的影響。
圖1. DLMPP的示意圖（a）傳統(tǒng)的系列安排的DLMPP;（b）新的 T-DLMPP 設(shè)計(jì).
技術(shù)路線：
在Comsol中對(duì)這兩種DLMPP結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元仿真分析。
1. 幾何模型的構(gòu)建及網(wǎng)格劃分：
圖2.T-DLMPP幾何模型構(gòu)建及網(wǎng)格劃分
2. 添加研究，對(duì)結(jié)構(gòu)化參數(shù)對(duì)吸聲系數(shù)的影響進(jìn)行頻率分析：
圖3.孔徑大小對(duì)吸聲系數(shù)的影響（左原文，右復(fù)現(xiàn)）。
圖4.穿孔率對(duì)吸聲系數(shù)的影響（左原文，右復(fù)現(xiàn)）。
圖5.板厚對(duì)吸聲系數(shù)的影響（左原文，右復(fù)現(xiàn)）。
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展開 圖2 流阻率與材料容重以及纖維直徑的關(guān)系
有了計(jì)算流阻率的經(jīng)驗(yàn)公式以后，我們就可以通過材料的容重和纖維的直徑這兩個(gè)很容易獲得的參量來進(jìn)行多孔材料流阻率的估算，進(jìn)而再由流阻率計(jì)算得到多孔性材料的吸聲系數(shù)頻譜曲線。
上式中還有兩個(gè)系數(shù)K1和K2，表1中給出了不同材料以及不同纖維直徑范圍，K1和K2的取值。
表1 流阻經(jīng)驗(yàn)公式中的K1和K2系數(shù)取值
表2中給出了按照上式計(jì)算的玻璃纖維棉在不同容重和不同纖維直徑下的流阻率的結(jié)果。從中可以看出，常用的吸聲性能較好的容重為24kg/m3和32kg/m3的玻璃棉，其流阻率正是位于圖1中所反映的 (8~18)*103Pa·s/m2流阻率區(qū)間內(nèi)。
表2 玻璃纖維棉的流阻率計(jì)算結(jié)果
我們?cè)僖?0cm厚的Basotect三聚氰胺泡沫為例，先通過上式計(jì)算流阻率，然后再由流阻率計(jì)算吸聲系數(shù)。圖3中給出了最終計(jì)算得到的吸聲系數(shù)和用駐波管測量得到的吸聲系數(shù)的對(duì)比，看到這兩根曲線的吻合程度，是不是有種要把你家的駐波管再打幾個(gè)孔改裝成笛子吹，再也不用它來測吸聲系數(shù)的感覺？
圖3 經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃蛯?shí)測的三聚氰胺泡沫吸聲系數(shù)對(duì)比
圖4中我們給出了三聚氰胺泡沫在不同流阻率情況下，吸聲系數(shù)頻譜的變化特征。從圖中可以清楚地看出，三聚氰胺泡沫在流阻率為20*103Pa·s/m2附近，吸聲性能曲線達(dá)到最佳，由此我們可以更加清楚地理解Basotect三聚氰胺泡沫參數(shù)優(yōu)化在該點(diǎn)的道理。
展開 圖5.PCHR吸聲系數(shù)的仿真復(fù)現(xiàn)
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研究背景：
從聲學(xué)超材料出現(xiàn)到薄膜型和薄板型聲學(xué)超材料局域共振隔聲機(jī)理的廣泛研究，其負(fù)等效質(zhì)量和負(fù)等效密度特性打破了傳統(tǒng)吸隔聲材料質(zhì)量定律的限制，為低頻吸隔聲提供了新途徑。由吸聲系數(shù)理論模型可知，薄膜型結(jié)構(gòu)的吸聲性能與振型模態(tài)、相對(duì)聲阻抗率有關(guān)。對(duì)有無附加質(zhì)量塊的薄膜型結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析，探討振型模態(tài)與吸聲系數(shù)曲線的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
研究內(nèi)容：
由吸聲系數(shù)理論模型可知，薄膜型結(jié)構(gòu)的吸聲性能與振型模態(tài)、相對(duì)聲阻抗率有關(guān)，對(duì)有無附加質(zhì)量塊的薄膜型結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析，探討振型模態(tài)與吸聲系數(shù)曲線的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
圖1.薄膜型結(jié)構(gòu)
圖2.無中心質(zhì)量塊薄膜型結(jié)構(gòu)的固有模態(tài)分析
圖3. 含中心質(zhì)量塊薄膜型結(jié)構(gòu)的固有模態(tài)分析
數(shù)值模擬：
分別對(duì)有無附加質(zhì)量塊的薄膜型結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析，預(yù)應(yīng)力模態(tài)仿真選取的聚酰亞胺薄膜彈性模量為 2.35GPa，泊松比為 0.38，選取的結(jié)構(gòu)鋼質(zhì)量塊彈性模量為 200GPa，泊松比為 0.30。進(jìn)行COMSOL 預(yù)應(yīng)力模態(tài)仿真時(shí)，圓形薄膜結(jié)構(gòu)采用膜單元(Membrane)，薄膜中心質(zhì)量塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行添加質(zhì)量處理，除邊界條件的設(shè)置外，還需在薄膜表面施加初始面應(yīng)力 200N/m。仿真分析的步驟如下所示。
（1）建立幾何模型
圖4.幾何模型的構(gòu)建
（2）設(shè)置物理場
圖5.物理場的設(shè)置
（3）模態(tài)分析
無附加質(zhì)量塊張緊圓膜結(jié)構(gòu)和附加圓形質(zhì)量塊薄膜型結(jié)構(gòu)的前6階固有頻率和模態(tài)振型仿真結(jié)果如圖。可以看出在comsol中利用膜單元對(duì)薄膜型結(jié)構(gòu)的固有模態(tài)分析結(jié)果與原文中對(duì)應(yīng)的十分準(zhǔn)確。
圖6. 復(fù)現(xiàn)無中心質(zhì)量塊薄膜型結(jié)構(gòu)的固有模態(tài)
圖7.
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吸聲系數(shù)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
吸聲系數(shù)的最新內(nèi)容
聲學(xué)特性試驗(yàn)
方法：按QJ/GAC 1528.065，混響箱法測量吸聲系數(shù)
服務(wù)方案
國高材分析測試中心可提供適用于廣汽集團(tuán)乘用車頂棚的全套性能評(píng)價(jià)服務(wù)，助力企業(yè)系統(tǒng)性地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品提升。我們不僅能完成全項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)符合性測試，出具權(quán)威報(bào)告，更能提供深度性能診斷與研發(fā)支持，幫助分析性能短板根源，在新材料、新工藝選型階段進(jìn)行對(duì)比篩選與優(yōu)化。
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研討會(huì)內(nèi)容
混響室法吸聲系數(shù)測量
阻抗管法吸聲系數(shù)測量
實(shí)驗(yàn)室法隔聲系數(shù)測量
阻抗管法隔聲系數(shù)測量
阻抗管擴(kuò)展應(yīng)用
研討會(huì)時(shí)間
2026年1月20日（周二）下午2:00-3:00
費(fèi)用 免費(fèi)
備注
研討會(huì)將通過網(wǎng)絡(luò)直播的方式進(jìn)行，請(qǐng)自備具備上網(wǎng)條件的電腦
報(bào)名方式：點(diǎn)擊這里
例如，用于執(zhí)行通過噪聲分析、車內(nèi)噪聲分析等
? 根據(jù)位置因素，獲取最佳的等效聲源組合
PART.04
聲學(xué)指標(biāo)工具新增了斜入射和擴(kuò)散聲場激勵(lì)功能
多層材料的傳遞損失 (TL)、插入損失 (IL) 和吸聲系數(shù)，現(xiàn)在可以通過具有特定入射角的入射波或擴(kuò)散聲場 (DSF) 進(jìn)行解析評(píng)估。
屋頂冷水機(jī)組氣動(dòng)噪聲分析7個(gè)月前
反射面：需為堅(jiān)硬平整的地面，尺寸超出測量區(qū)域投影至少 1 米，且反射系數(shù)＞0.9（即吸聲系數(shù)＜0.1）。
自由場條件：除反射面外，測量表面 10 倍距離內(nèi)無其他反射物（如墻壁、障礙物），此時(shí)環(huán)境修正系數(shù) K?≤0.5dB 可忽略不計(jì)。
背景噪聲：測量表面平均聲壓級(jí)需低于被測設(shè)備至少 6dB，理想情況下應(yīng)低于 15dB。
CFD專欄丨屋頂冷水機(jī)組氣動(dòng)噪聲分析8個(gè)月前
反射面：需為堅(jiān)硬平整的地面，尺寸超出測量區(qū)域投影至少 1 米，且反射系數(shù)＞0.9（即吸聲系數(shù)＜0.1）。
自由場條件：除反射面外，測量表面 10 倍距離內(nèi)無其他反射物（如墻壁、障礙物），此時(shí)環(huán)境修正系數(shù) K?≤0.5dB 可忽略不計(jì)。
背景噪聲：測量表面平均聲壓級(jí)需低于被測設(shè)備至少 6dB，理想情況下應(yīng)低于 15dB。
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研討會(huì)主題：
聲學(xué)材料測試
研討會(huì)內(nèi)容：
混響室法吸聲系數(shù)測量
阻抗管法吸聲系數(shù)測量
實(shí)驗(yàn)室法隔聲系數(shù)測量
阻抗管法隔聲系數(shù)測量
阻抗管擴(kuò)展應(yīng)用
研討會(huì)時(shí)間
2025年3月18日（周二）下午14:00-15
聲學(xué)材料測試：提供阻抗管和實(shí)驗(yàn)室法材料吸隔聲測試設(shè)備，用于測量聲學(xué)材料的聲阻抗、導(dǎo)納、吸聲系數(shù)等參數(shù)，滿足不同標(biāo)準(zhǔn)和頻率范圍的測試需求。
電聲測試：提供完整的電聲測試系統(tǒng)，包括傳聲器、耦合腔、人工嘴、人工耳等，以及電聲測量分析軟件，確保電聲器件聲學(xué)參數(shù)的精確測量。
（1）建立幾何模型
圖3.幾何模型的構(gòu)建
（2）設(shè)置物理場
圖4.物理場的設(shè)置
（3）求解吸聲系數(shù)
圖5.數(shù)值分析的吸聲系數(shù)
通過數(shù)值分析計(jì)算得到的吸聲系數(shù)曲線與文獻(xiàn)的結(jié)果基本一致。
計(jì)算兩個(gè)傳聲器的傳遞函數(shù)，可以計(jì)算出反射系數(shù)、吸聲系數(shù)和聲阻抗率等聲學(xué)量。
圖4 阻抗管示意圖：2傳聲器
3.2 ASTM2611-17
在阻抗管中用四個(gè)傳聲器法測試聲學(xué)材料的隔聲量，通過將測試樣件安裝在管中，激勵(lì)源產(chǎn)生平面波，在前管（傳聲筒）靠近樣品的兩個(gè)位置測試聲壓，求得兩個(gè)傳聲器信號(hào)的聲壓傳遞函數(shù)。
為了估計(jì)BIOT性能參數(shù)，將車輛的整個(gè)聲學(xué)包NCT拆解，然后進(jìn)行裁剪，制作用于阻抗管測試的樣本，接下來在阻抗管中測量樣本的法向入射吸聲系數(shù)，最后在FOAM-X軟件中使用這些吸聲系數(shù)間接反推多孔材料的BIOT性能參數(shù)。此項(xiàng)目中中型卡車的聲學(xué)包NCT分為五大子系統(tǒng)：（1）中地板（2）側(cè)地板（3）頂棚（4）側(cè)圍和后圍飾件（5）發(fā)動(dòng)機(jī)隔音墊。
