穿孔管与超材料薄膜耦合的消声结构的设计及性能研究

摘要

用于消减宽频带低频噪声的消声器的结构尺寸较大,且消声性能较差.因此,利用穿孔管的宽带消声特性和膜结构对低频噪声良好的消声性能,设计了穿孔管与超材料薄膜耦合的消声结构.分析了消声结构的消声机理,仿真分析了消声结构参数对消声性能的影响.结果表明:主管道内声波与消声结构谐振系统的耦合强度越大,薄膜的振动越剧烈,反射回上游管道的声波越强,则传入下游管道的声波越弱;消声结构传递损失峰值所对应的频率与超材料薄膜的第1阶共振频率基本一致.设计了螺旋形消声结构,对其消声性能进行仿真和实验测试,结果表明仿真结果与实验结果吻合较好.研究结果可为宽频带低频噪声的控制提供有益参考.