内嵌式多自由度共振吸声结构研究

摘要

内嵌式多自由度共振吸声结构是一种基于蜂窝的宽频吸声结构,是未来航空发动机新型消声短舱的主要结构形式,具有吸声频带宽、具有多个共振吸收峰、整体力学性能高等特点,而且可以灵活的调整内嵌隔层的位置来适应发动机的具体噪声频率.该共振吸声结构已成功应用于A380及B787等一系列飞机的发动机声衬中,取得了良好的降噪效果.随着国产大飞机及国产商用发动机研究的不断推进,研制具有自主知识产权的新型吸声降噪结构已迫在眉睫.本文根据近年来的工作进展,简要阐述了内嵌式多自由度吸声降噪蜂窝以及吸声降噪结构的形式、具体的制备工艺以及影响吸声效果的结构参数.根据赫姆霍兹共振器原理及马大猷的微穿孔板理论,优化出了3个系列的双自由度和三自由度共振吸声结构,分别对其进行了吸声系数的测试,并与理论计算结果进行了对比.实验结果表明:理论计算和实际测试结果吻合度较高,所设计的三组实验均表现出了明显的多峰吸声特征,尤其是三自由度吸声结构表现出了优异的吸声效果,最高吸声系数达到0.99,在500Hz-6400Hz的范围内,平均吸声系数达到了0.87.