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      多孔材料聲學(xué)參數(shù)辨識(shí)及其在雙層板結(jié)構(gòu)聲學(xué)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

      2023-06-25 15:00:10彭濤王晨燕群
      振動(dòng)工程學(xué)報(bào) 2023年3期

      彭濤 王晨 燕群

      摘要: 基于 Biot理論,采用 JCA(Johnson‐Champoux‐Allard)模型,依據(jù)多孔材料聲學(xué)參數(shù)辨識(shí)技術(shù),對(duì)玻璃纖維材料棉(玻璃棉)進(jìn)行聲學(xué)參數(shù)識(shí)別。將辨識(shí)結(jié)果引入雙層板結(jié)構(gòu)傳聲損失預(yù)計(jì)中,提出一種改進(jìn)的 FE‐SEA(HybridFinite Element‐Statistic Energy Analysis)建模思路。對(duì)雙層板結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔聲測(cè)試,并將 FE‐SEA 預(yù)計(jì)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果和 SEA(Statistic Energy Analysis)結(jié)果分別進(jìn)行對(duì)比分析。研究結(jié)果表明:基于聲學(xué)參數(shù)辨識(shí)技術(shù)進(jìn)行玻璃纖維材料棉聲學(xué)參數(shù)識(shí)別是可行,可有效減少試驗(yàn)項(xiàng)目與次數(shù);將識(shí)別參數(shù)引入改進(jìn)的 FE‐SEA 模型中進(jìn)行雙層板隔聲預(yù)計(jì),所得結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。因此,可選用聲學(xué)參數(shù)辨識(shí)技術(shù)對(duì)多孔材料聲學(xué)參數(shù)進(jìn)行識(shí)別,并作為數(shù)值計(jì)算的輸入?yún)?shù),進(jìn)行含多孔材料結(jié)構(gòu)的聲學(xué)設(shè)計(jì)。

      關(guān)鍵詞: 聲學(xué)參數(shù)辨識(shí);傳聲損失;多孔材料;雙層板

      中圖分類號(hào): TB535;V414.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號(hào): 1004-4523(2023)03-0815-10

      DOI:10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2023.03.024

      引 言

      玻璃棉、泡沫等多孔材料以其質(zhì)量輕、吸聲好在航空航天領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。波音 737 系列[1‐3]、空客[4]、國(guó)產(chǎn)飛機(jī)[5]上均有玻璃纖維吸聲體;NASA 將三聚氰胺泡沫用于火箭整流罩[6]設(shè)計(jì),國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星整流罩也有類似泡沫結(jié)構(gòu)。通常,多孔材料被填充在裝飾板與機(jī)身壁板之間,組成雙層板結(jié)構(gòu)。為保證乘員的身心安全,載人航天飛行器和民用客機(jī)對(duì)艙內(nèi)噪聲控制提出了較高要求[7],因而關(guān)于含多孔材料的雙層板聲學(xué)設(shè)計(jì)一直是工程師們研究的重點(diǎn)。

      關(guān)于雙層板結(jié)構(gòu)的研究已經(jīng)十分成熟。Smith[8]將雙層加筋板簡(jiǎn)化為剛體、彈性體進(jìn)行研究;孫振永等[9]對(duì)比了不同加筋形式雙層板和空腔雙層板傳聲損失特性;張志富等[10]分頻段研究了單向加筋雙層板傳聲損失特性;Brunskog[11]討論了雙層板板‐腔耦合問題。現(xiàn)有研究中關(guān)于雙層板結(jié)構(gòu)聲傳遞損失研究取得了很大進(jìn)展,但應(yīng)用FE‐SEA(HybridFiniteElement‐StatisticEnergyAnalysis)法研究含多孔材料層的復(fù)合材料雙層板傳聲損失的研究鮮見。一方面是由多孔材料傳聲機(jī)理復(fù)雜,參數(shù)獲取難度大,經(jīng)濟(jì)成本高所導(dǎo)致。研究多孔材料介質(zhì)中聲的傳播特性要考慮兩方面問題:(1)多孔介質(zhì)孔隙中波的傳播;(2)多孔介質(zhì)骨架內(nèi)彈性波的傳播。要同時(shí)考慮兩者傳聲,一般采用Biot理論[12‐13]。Delany等[14]提出了描述纖維材料的經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?,Mi‐ki[15]在此基礎(chǔ)上提出了多孔材料在特定頻帶內(nèi)的波數(shù)及阻抗特性表達(dá)式;Johnson等[16]引入動(dòng)態(tài)曲折度和動(dòng)態(tài)滲透率的概念,定義了與孔微觀幾何形狀相關(guān)的宏觀物理參數(shù)(黏性特征長(zhǎng)度Λ);之后,Cham‐poux等[17]和Allard等[18]對(duì)空氣飽和材料孔壁邊界上不同流體層間熱交換進(jìn)行研究,提出熱特征長(zhǎng)度Λ'的概念,最終形成Johnson‐Champoux‐Allard(JCA)模型,并被廣泛應(yīng)用。JCA模型采用孔隙率Φ,流阻σ,曲折因子α∞,黏性特征長(zhǎng)度Λ和熱特征長(zhǎng)度Λ'參數(shù)描述多孔材料特性,這些參數(shù)一般通過試驗(yàn)獲取。然而,每個(gè)參數(shù)均需特種試驗(yàn)設(shè)備多次試驗(yàn)才能測(cè)得,使得聲學(xué)設(shè)計(jì)周期延誤風(fēng)險(xiǎn)增加,且會(huì)增大經(jīng)濟(jì)成本。因此,直接測(cè)量法應(yīng)用并不廣泛。理想的解決方案是發(fā)展JCA參數(shù)識(shí)別技術(shù),減少試驗(yàn)項(xiàng)目和次數(shù)。

      目前,針對(duì)JCA 模型聲學(xué)參數(shù)辨識(shí)已發(fā)展出兩類成熟的方法:間接解析法和反演法。間接解析法從多孔材料的等效聲學(xué)模型出發(fā)(等效密度和體模量)推導(dǎo)各參數(shù)的解析式,再應(yīng)用試驗(yàn)測(cè)量特定物理量對(duì)解析式求解。這一方法由Panneton等[19‐20]提出,首先用于估算黏性特征長(zhǎng)度Λ和熱特征長(zhǎng)度Λ';后被Bonfiglio等[21]用以擬合JCA模型的5個(gè)聲學(xué)參數(shù);而Jaouen等[22]將其用于計(jì)算JCAL(Johnson‐Champoux‐Allard‐LafargeModel)模型的6個(gè)聲學(xué)參數(shù)。但該方法受基本假設(shè)和本構(gòu)關(guān)系式影響較大。由于每個(gè)參數(shù)都有單獨(dú)的本構(gòu)關(guān)系式,求解時(shí)會(huì)依據(jù)某些基本假設(shè)對(duì)關(guān)系式進(jìn)行簡(jiǎn)化,這使得識(shí)別的參數(shù)準(zhǔn)確性不足。反演法是將模型的參數(shù)作為整體考慮,推導(dǎo)可測(cè)量的物理量,再進(jìn)行多參數(shù)擬合與優(yōu)化?;谠摾碚?,Verdiere等[23]提出了一種依據(jù)阻抗管法估計(jì)JCA參數(shù)的方法,并能識(shí)別彈性常數(shù)。Ogam等[24]應(yīng)用該思想提出了一種超聲時(shí)域方法,用以估計(jì)孔隙率、曲折因子、黏性特征長(zhǎng)度、密度、楊氏模量和泊松比,獲得了較理想的結(jié)果。然而,該方法也存在不足,當(dāng)約束定義有誤或測(cè)試數(shù)據(jù)頻帶范圍選用不當(dāng)時(shí)解可能不唯一。但相較間接解析法,反演法辨識(shí)結(jié)果準(zhǔn)確性高。

      另一方面,由于復(fù)合材料厚度方向非均勻,采用FE‐SEA法時(shí),復(fù)合材料層間能量傳遞關(guān)系及層間耦合損耗因子確定較為困難,一般需要通過試驗(yàn)獲取。例如,王晨等[25]應(yīng)用FE‐SEA法研究了固體材料層合板的傳聲損失問題;張永杰等[26]采用該方法分析了C/SiC復(fù)合材料薄壁結(jié)構(gòu)的聲振響應(yīng);胡迪科等[27]基于FE‐SEA法比較了金屬材料和復(fù)合材料對(duì)整流罩內(nèi)部噪聲響應(yīng)的影響。這些研究中,分析對(duì)象都為固體復(fù)合材料,并將相應(yīng)結(jié)構(gòu)看作一個(gè)整體,借助試驗(yàn)獲取其損耗因子后再仿真。對(duì)于含多孔材料的復(fù)合材料結(jié)構(gòu),特別是具有柔性多孔材料(如,玻璃棉)和彈性多孔材料(如,三聚氰胺泡沫)的復(fù)合材料結(jié)構(gòu),試驗(yàn)方法將不適用。因此,在采用FE‐SEA法研究相關(guān)問題時(shí),應(yīng)對(duì)建模方式進(jìn)行改進(jìn)。

      綜合考慮上述現(xiàn)狀,本研究以玻璃棉填充的復(fù)合材料雙層板為研究對(duì)象,對(duì)其傳聲損失進(jìn)行分析。采用阻抗管測(cè)試玻璃棉吸聲特性,基于多孔材料聲學(xué)參數(shù)辨識(shí)法確定玻璃棉JCA模型聲學(xué)參數(shù),將其作為雙層板FE‐SEA模型的輸入。同時(shí),提出一種改進(jìn)的有限元建模方法,對(duì)雙層板進(jìn)行分步式建模。首先,對(duì)固體材料層(鋁板、裝飾板面板)采用殼單元建模,計(jì)算獲取模態(tài)參數(shù)。其中,裝飾板面板為固體材料層合板,建模時(shí)將其等效為兩個(gè)獨(dú)立的單層板。之后,在所建殼單元間,采用3D單元建立多孔材料層(三聚氰胺泡沫、玻璃棉)有限元模型。然后,在上述模型基礎(chǔ)上建立聲源室、受聲室的統(tǒng)計(jì)能量模型。最后,應(yīng)用該模型進(jìn)行傳聲損失預(yù)計(jì),并將預(yù)計(jì)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證該方法的有效性。

      1 參數(shù)辨識(shí)及數(shù)值計(jì)算理論

      1.1 多孔材料聲學(xué)參數(shù)辨識(shí)原理

      該辨識(shí)方法基于阻抗管吸聲系數(shù)的測(cè)試結(jié)果,通過定義優(yōu)化方程來調(diào)節(jié)測(cè)試模型?i和預(yù)計(jì)模型?i(ωi,a)的一致性實(shí)現(xiàn)對(duì)JCA模型參數(shù)的辨識(shí)[28]。

      考慮到多孔材料吸聲系數(shù)存在圖 1 所示特性,即將吸聲系數(shù)分為 ZoneⅠ,ZoneⅡ和 ZoneⅢ三個(gè)區(qū)域時(shí)(ZoneⅠ為吸聲系數(shù)第一個(gè)峰值之前的頻帶,ZoneⅡ表示第一個(gè)峰值附近的頻帶,ZoneⅢ為第一個(gè)谷值附近的頻帶),ZoneⅠ主要受 Φ,σ,Λ'控制,ZoneⅡ主要受 α∞,σ,Λ 控制,ZoneⅢ主要受 Φ,Λ,Λ'控制[28,30]。為保證參數(shù)識(shí)別的準(zhǔn)確性,識(shí)別時(shí)所選?i應(yīng)涵蓋上述三個(gè)區(qū)域所在頻帶。

      將式(1)~(7)和(9)代入式(8)即可獲取 JCA 模型下最優(yōu)的聲學(xué)參數(shù)。

      1. 2 層合板等效原理

      假設(shè)層合板間無相對(duì)滑移,滿足直法線、等法線、平面應(yīng)力、線彈性和小變形等假設(shè),將其看作一個(gè)整體結(jié)構(gòu),可建立如圖 2 所示的直角坐標(biāo)系進(jìn)行分析。

      記Nx,Ny,Nz為層合板橫截面上的內(nèi)力 ;Mx,My,Mz 為層合板橫截面上的內(nèi)力矩,可依據(jù)圣維南原理對(duì)單層板的應(yīng)力沿厚度方向積分得到這 6 個(gè)參數(shù)。層合板結(jié)構(gòu)內(nèi)力、內(nèi)力矩間關(guān)系為[31]:

      1. 3 雙層板傳聲損失計(jì)算原理

      傳聲損失模型由三個(gè)子系統(tǒng)組成。子系統(tǒng) 1 和3 表示聲源室和受聲室,子系統(tǒng) 2 表示雙層板。為保證雙層板子系統(tǒng)固有特性計(jì)算的準(zhǔn)確性,采用 FEA(Finite Element Analysis)對(duì)其進(jìn)行確定性子系統(tǒng)建模。聲源室和受聲室模態(tài)密度較大,采用 SEA(Sta‐tistic Energy Analysis)對(duì)其進(jìn)行隨機(jī)子系統(tǒng)建模,三個(gè)子系統(tǒng)間能量傳遞關(guān)系如圖 3 所示。

      圖 3 中 Pin,j,Pdiss,j 為第 j( j = 1,2,3) 個(gè)子系統(tǒng)上的輸入功率和損耗功率;Pij 為第 i(i = 1,2,3) 個(gè)子系統(tǒng)輸入給第 j個(gè) ( j = 1,2,3) 子系統(tǒng)的功率。

      設(shè)雙層板位移響應(yīng)為 q,則其振動(dòng)方程為[32]:

      2 聲學(xué)參數(shù)辨識(shí)

      基于阻抗管傳遞函數(shù)法(The Two‐microphoneTransfer‐function Method)進(jìn)行測(cè)試。分別采用大管測(cè)量試驗(yàn)方法和小管測(cè)量試驗(yàn)方法,設(shè)備圖如圖4 所示。標(biāo)準(zhǔn)大管中傳聲器間距為 50 mm,可測(cè)材料低、中頻段(50~1600 Hz)吸聲特性 αlt;標(biāo)準(zhǔn)小管中傳聲器間距為 20 mm,測(cè)量材料中、高頻段(500~6300 Hz)吸聲特性 αst。二者數(shù)據(jù)經(jīng)擬合可得試樣全頻段(50~6300 Hz)吸聲系數(shù)[29]:

      本次測(cè)量依據(jù)標(biāo)準(zhǔn) GB/T 18696.2―2002[33]及ISO 10534‐2:1998[34]進(jìn)行,所用設(shè)備為 B&K4206 阻抗管,試驗(yàn)溫度為 26 ℃,濕度為 82%。玻璃棉試件直徑分別為 100 mm 和 29 mm,部分試樣如圖 5 所示,詳細(xì)尺寸與質(zhì)量如表 1 所示。

      每組試樣測(cè) 3 次,采用式(19)進(jìn)行擬合,對(duì)擬合結(jié)果進(jìn)行算術(shù)平均值,以消除頻帶重疊區(qū)擬合曲線不連續(xù)問題,同時(shí)可降低測(cè)量誤差。之后,依據(jù) 1.1節(jié)中原理進(jìn)行玻璃棉聲學(xué)參數(shù)辨識(shí),結(jié)果如表2所示。

      表2中辨識(shí)結(jié)果由40mm玻璃棉測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算得到,其中密度ρ通過測(cè)試直接獲取。為驗(yàn)證辨識(shí)結(jié)果的準(zhǔn)確性,采用辨識(shí)參數(shù)進(jìn)行了吸聲系數(shù)仿真計(jì)算,結(jié)果如圖6所示。由圖6可知,仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好,表明40mm 玻璃棉的聲學(xué)參數(shù)辨識(shí)結(jié)果準(zhǔn)確有效。

      對(duì)于同一多孔材料,其 JCA 模型聲學(xué)參數(shù)應(yīng)滿足辨識(shí)結(jié)果不受材料厚度變化影響的原則。故由 40mm 玻璃棉測(cè)試數(shù)據(jù)所得辨識(shí)參數(shù)應(yīng)適用于 50 mm玻璃棉聲學(xué)分析。為驗(yàn)證這一原則,采用辨識(shí)參數(shù)仿真計(jì)算 50 mm 玻璃棉吸聲系數(shù),結(jié)果如圖 7所示。

      圖 7 中,仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好,表明識(shí)別參數(shù)不受厚度變化的影響,驗(yàn)證了辨識(shí)結(jié)果的可靠性,可將其用于傳聲損失評(píng)估。

      3 雙層板傳聲損失特性分析

      3. 1 數(shù)值模型

      雙層板尺寸為 90 mm×90 mm×11.7 mm(長(zhǎng)×寬×高),由鋁板、裝飾板組成,二者中間的空隙填充玻璃棉。裝飾板由裝飾板面板(層合板,包括玻璃纖維[0°/45°/90°/-45°/0°]層、膠層)和三聚氰胺泡沫芯層組成。雙層板結(jié)構(gòu)斷面如圖 8 所示,細(xì)節(jié)如圖 9所示,數(shù)值分析流程如圖 10 所示。

      依據(jù) 1.3 節(jié)中 FE‐SEA 建模原理及子系統(tǒng)劃分方式,對(duì)雙層板結(jié)構(gòu)整體采用有限元分析。建模時(shí),考慮到鋁板為單層固體材料,直接采用殼單元模擬。裝飾板面板為層合板(連續(xù)的固體材料鋪層),逐層建模網(wǎng)格量大,計(jì)算效率低,故將其等效為單層板(原理見 1.2 節(jié)),采用殼單元模擬。最終,會(huì)建立 3個(gè)不連續(xù)的單層板結(jié)構(gòu)模型。模態(tài)計(jì)算時(shí),每個(gè)板的四邊均采用固支約束,分析頻帶為0.1Hz至3kHz。殼單元網(wǎng)格尺寸選取5mm,考慮到單元網(wǎng)格尺度與波長(zhǎng)存在關(guān)系:

      L≤c0(6fmax)(20)式中 L為單元網(wǎng)格尺度;c0為聲速,取343ms;fmax為最大分析頻率。由式(20)可得L≤5.72mm,顯然本研究劃分的單元尺度滿足FEA分析要求。建模流程如圖10所示,模態(tài)結(jié)果如圖11所示。

      對(duì)裝飾板中的三聚氰胺泡沫層、裝飾板與鋁板間的玻璃棉填充層采用3D單元建模。三聚氰胺泡沫層模型與裝飾板面板模型間采用無滑動(dòng)邊界設(shè)置,玻璃棉與裝飾板、鋁板的邊界均設(shè)置為滑動(dòng)邊界(該過程借助VA‐One完成)。至此,建立了雙層板FEA模型,如圖12所示。

      采用 SEA 子系統(tǒng)模擬聲源室和受聲室,尺寸均為 10 m×10 m×10 m;采用 1 Pa 聲功率模擬擴(kuò)散聲場(chǎng),將其施加在聲源室子系統(tǒng)上。本文采用雙層板設(shè)計(jì)主要為解決飛行器中低頻隔聲問題;同時(shí)考慮到試驗(yàn)所用混響室截止頻率為 200 Hz,將分析頻帶設(shè)定為 200~1008 Hz,步長(zhǎng) 8 Hz。最終建立的 FE‐SEA 混合模型如圖 13 所示,模型中材料參數(shù)如表 3所示。

      3. 2 傳聲損失測(cè)試

      傳聲損失試驗(yàn)參考《聲學(xué) 建筑和建筑構(gòu)件隔聲測(cè)量第4部分:房間之間空氣聲隔聲的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量》[35],采用混響室‐混響室法開展試驗(yàn)。將雙層板結(jié)構(gòu)試件安裝在如圖14所示的的隔聲試驗(yàn)窗上。由于試驗(yàn)件整體的厚度大,故在試驗(yàn)窗四周采用25mm厚的鋼結(jié)構(gòu)框進(jìn)行密閉,其縫隙用隔聲性能良好的膠封堵,正式試驗(yàn)前進(jìn)行聲泄露檢驗(yàn)。一混響室作為聲源室,室內(nèi)放置揚(yáng)聲器,其產(chǎn)生均勻白噪聲作為試驗(yàn)激勵(lì),激勵(lì)頻帶為50Hz至10kHz;另一混響室作為受聲室,背景噪聲在整個(gè)頻帶內(nèi)均低于透射聲壓10dB以上,滿足測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求。

      4 結(jié)果對(duì)比

      采用 FE‐SEA 方法計(jì)算得到雙層板的傳聲損失特性,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,如圖 16 所示??煽闯?,在 200~1008 Hz 內(nèi) ,基于改進(jìn)的 FE ‐SEA 法傳聲損失預(yù)計(jì)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)完全吻合,預(yù)計(jì)結(jié)果的絕對(duì)平均值偏差為 2 dB,這表明:

      (1)采用辨識(shí)方法獲取的玻璃棉 JCA 聲學(xué)參數(shù)是準(zhǔn)確的,可將其用于玻璃棉填充的雙層板結(jié)構(gòu)的傳聲損失分析。

      (2)本研究提出的分步式 FE‐SEA 建模方法是可行的,應(yīng)用該法的預(yù)計(jì)結(jié)果精度滿足工程需求。這為應(yīng)用 FE‐SEA 方法研究含多孔材料的復(fù)合材料雙層板組合結(jié)構(gòu)的聲學(xué)預(yù)計(jì)提供了一種思路。圖16也給出了采用SEA法進(jìn)行雙層板傳聲損失預(yù)計(jì)的結(jié)果,該結(jié)果所得結(jié)論與FE‐SEA方法結(jié)論一致。

      在200~600Hz內(nèi),與SEA法相比,F(xiàn)E‐SEA法預(yù)計(jì)結(jié)果略大;與實(shí)測(cè)結(jié)果比,F(xiàn)E‐SEA法的預(yù)計(jì)結(jié)果偏差也相對(duì)較大。這是因?yàn)樵谶M(jìn)行雙層板結(jié)構(gòu)FEA建模時(shí),為了縮減模型單元數(shù)目,提高計(jì)算效率,對(duì)裝飾板面板進(jìn)行了單層板等效,使得其固有特性發(fā)生了一定改變,導(dǎo)致預(yù)計(jì)結(jié)果出現(xiàn)偏差。而建立SEA預(yù)計(jì)模型時(shí),未對(duì)裝飾板面板進(jìn)行等效,且雙層板結(jié)構(gòu)在分析頻帶內(nèi)模態(tài)密度滿足SEA建模要求(如圖17所示),不存在相應(yīng)的偏差,誤差自然較小。然而SEA法預(yù)計(jì)結(jié)果為頻帶內(nèi)響應(yīng)的均方值,不能反映低頻段內(nèi)傳聲損失隨邊界條件、結(jié)構(gòu)尺寸的變化;與此同時(shí),當(dāng)目標(biāo)頻帶內(nèi)模態(tài)密度不足時(shí),SEA法將會(huì)失效。例如,預(yù)計(jì)50~160Hz內(nèi)雙層板的傳聲損失時(shí),該SEA模型將不滿足分析要求。因而,在中低頻段FE‐SEA方法仍是傳聲損失的首選預(yù)計(jì)方法。

      在設(shè)計(jì)初期,為快速評(píng)估所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的傳聲特性,應(yīng)當(dāng)首選 SEA 法進(jìn)行分析,其計(jì)算效率遠(yuǎn)高于FE‐SEA 法,這一結(jié)論可由表 4 得出。

      5 結(jié) 論

      本研究以玻璃棉填充的復(fù)合材料雙層板結(jié)構(gòu)為對(duì)象,對(duì)其傳聲損失進(jìn)行了預(yù)計(jì)。采用阻抗管測(cè)試了玻璃棉的吸聲特性,并基于多孔材料聲學(xué)參數(shù)辨識(shí)原理,得到了玻璃棉 JCA 模型聲學(xué)參數(shù);將識(shí)別的參數(shù)作為輸入,引入到雙層板傳聲損失 FE‐SEA預(yù)計(jì)模型中,進(jìn)行傳聲損失分析;并將預(yù)計(jì)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了該方法的可靠性。研究結(jié)果表明:

      (1)基于多孔材料聲學(xué)參數(shù)辨識(shí)原理進(jìn)行玻璃棉 JAC 模型聲學(xué)參數(shù)辨識(shí)是可行的,將其引入雙層板傳聲損失模型中,可以得到準(zhǔn)確的傳聲損失特性預(yù)計(jì)結(jié)果。

      (2)在進(jìn)行含多孔材料的雙層板組合結(jié)構(gòu)傳聲損失建模時(shí),分步建模方法有效。該方法克服了 FE‐SEA 建模過程多孔材料模擬難的問題,為 FE‐SEA法建模提供了新思路。

      (3)建模過程中,對(duì)裝飾板面板進(jìn)行單層板等效是合理的。雖然該法在低頻段會(huì)導(dǎo)致分析結(jié)果出現(xiàn)一定誤差,與試驗(yàn)結(jié)果相比該誤差是可接受的。同時(shí),該方法能夠降低模型自由度,提高計(jì)算效率,在結(jié)構(gòu)聲學(xué)設(shè)計(jì)初期較為適用。

      (4)FE‐SEA 法和 SEA 法傳聲損失預(yù)計(jì)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好,均支持結(jié)論(1)。但 FE‐SEA 法的損時(shí)遠(yuǎn)高于 SEA 法,在模態(tài)密度滿足 SEA 計(jì)算需求的情況下應(yīng)首選 SEA 法;在需要考慮邊界條件、結(jié)構(gòu)尺寸等對(duì)傳聲損失的影響時(shí),應(yīng)選用 FE‐SEA 法。

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