声阻抗

摘要： 微穿孔板声衬基于亥姆霍兹共振器原理,是一种用于控制高速气流环境下管道噪声的非常有效的手段,其一般有单层、双层甚至多层的结构形式。当前,微穿孔板声衬在无气流环境下的声学设计理论成熟可靠,但在有气流,特别是在高速气流环境下的设计过程复杂,影响因素多,尚未形成成熟统一的设计理论依据。文章基于无气流环境下的声学设计理论,在单层微穿孔板声衬的声阻抗理论模型的基础上,采用传递矩阵法,推导出一种能产生两个主要共振频率及更高阶共振频率的双层微穿孔板声衬的声阻抗理论模型。利用该声阻抗理论模型,文章针对某已知几何结构参数的双层微穿孔板声衬,计算得到其在声强级130 dB、流速60 m/s条件下的声阻抗和吸声系数,同时采用流管试验法进行实测。结果显示,理论计算结果与实测结果基本一致,吸声系数的最大误差仅为0.05,可满足工程应用要求。

摘要： 针对工业现场中装有危险特性液体的封闭罐装容器液位检测效率和可靠性较低,方法不灵活的问题,利用超声波在声阻抗不连续的介质中传播时会发生反射和透射原理,设计了一种外部感应式超声液位检测系统。发射端利用LC振荡电路产生高频正弦波,接收端对回波进行信号调理后,通过16位高精度AD7667实现单路采集。测试结果表明,对于气液介质检测分辨率和精度较高,测试数据与实际液位高度相差在3 mm以内,在正常测量误差范围内,可以满足工业和民用液位测量需求。

摘要： 航空发动机短舱声衬是发动机最重要的降噪装置,为建立精确、关联声衬结构和声学性能的阻抗模型,需要精细化分析声衬声阻抗提取技术。对比分析了2种声衬阻抗提取技术(当地阻抗提取方法和直接提取方法)的差异。应用同一个流管声学试验平台制造偏差可控的声衬试验件,并进一步通过阻抗测量的重复性试验,保证了两种阻抗提取方法对比的基础。应用两种阻抗测量方法分别提取了单自由度声衬和双自由度声衬的声阻抗。结果表明:2种阻抗提取方法测量结果在中、高频段内相互吻合,在低频范围内存在显著差异。对比分析可见:相比于直接提取方法,当地阻抗提取方法适用的频率范围更宽,能够反映声衬的局域声阻抗特性,对声衬的尺度限制小,但需要破坏声衬的物理结构,且适用于传统声衬结构;相比于当地阻抗提取方法,直接提取方法测量了声衬的整体阻抗特性,在中、高频段内能够获得精确的阻抗结果,不需要破坏声衬的物理结构,而更为广泛地适用于板型吸声材料。

摘要： 有机-无机压电材料是一种分子铁电体,具有柔性、结构灵活、易成膜、全液相合成及环保节能等优点,可满足新一代薄膜器件及可穿戴设备的需求。该文以三甲基卤代甲基铵(TMXM,X=F,Cl,Br)为有机部分,MnCl_(2)为无机部分,通过溶液蒸发法制备了具有钙钛矿分子结构的有机-无机压电材料三甲基氯三氯化锰(TMCM-MnCl_(3)),并对其分子结构组成、压电、热学、声学及铁电性进行表征。结果表明,TMCM-MnCl_(3)的压电常数为106 pC/N,居里温度为130°C,声阻抗值约为16.5 MRayl,低于压电陶瓷PZT-4(大于33 MRayl),具有广阔的应用前景。

摘要： 设计了一台50 We的自由活塞斯特林发电机,并解耦为发动机和直线电机两部分分别开展分析。分析了发动机部分的工作特性,在2.5 MPa的氦气工作压力和900 K的加热温度下能以31.3%的热功转换效率输出68.2 W的声功;分析了直线电机的工作特性,输出电流为3.8 A时可输出57.8 We电功率,电机效率为80.5%;基于声阻抗匹配理论,分析了发动机和直线电机的声阻抗特性,实现了二者在功率、运行频率和声阻抗方面的匹配。发电机在900 K热端温度和2.5 MPa氦气工作压力下发电功率为54.6 We,热电效率为25.2%。

摘要： 本文基于管内平面波假设,考虑泊松耦合,从基本方程出发,推导充液柔性接管的声阻抗、机械阻抗和机械-声、声-机械耦合阻抗的解析表达式,通过算例对轴向阻抗结果以及耦合与非耦合的阻抗结果进行对比,研究几何参数对轴向阻抗结果的影响,比较钢管和橡胶管的轴向阻抗值.所给出的计算公式拓展和完善了现有柔性接管阻抗的理论研究工作,可以为耦合阻抗试验测试提供理论依据.研究结果对于柔性接管动态特性的综合研究、提高管路系统声学设计水平具有重要的意义.

摘要： 砂土是主要的海底沉积物类型之一,明确砂质沉积物声学与物理性质的关系对海底底质和地层探测至关重要。本文利用超声探测仪和自制的试样制备测试装置,模拟制备不同沉积状态的砂土试样,同步开展超声测试和物理性质测试,探讨砂质沉积物声速测试方法及影响因素,揭示砂质沉积物压缩波速与物理参数的内在联系。试验结果和分析表明:换能器接触管壁的间接测量方法中,声波多路径传播可显著影响沉积物声速测量的准确性,而换能器接触试样的直接测量方法可避免这一影响;30 kHz至100 kHz的不同频率对压缩波速测量结果没有明显影响。砂质沉积物的压缩波速与密度、孔隙度、含水率有较好的相关性,相关系数分别为0.87、0.86、0.84,并且随密度的增大而增大,随孔隙度、含水量的增大而减小。砂质沉积物的压缩波速与中值粒径的相关系数小于0.6,对物质组成不敏感。另外,与声速相比,砂质沉积物的声阻抗与密度、孔隙度、含水量的相关性更高。砂质沉积物压缩波速对饱和度非常敏感,例如,饱和度从0.971增至0.994时,压缩波速从393.3 m·s^(-1)急剧增大到748.5 m·s^(-1),需特别注意。

摘要： 为减弱电梯井噪声干扰,提出一种能应用于井内壁的复合吸声结构.基于Attenborough提出的“多孔材料表面声阻抗”理论和David and Colin提出的”穿孔板声阻抗”理论,探讨其吸声性能的参数优化方法.使用可与井壁一体化的阻尼石膏砂浆板为基材,复合岩棉板与水泥砂浆穿孔板组成井内壁吸声结构.基于理论分析、数值模拟与实验测量,通过分析该结构的岩棉板厚度、流阻、孔隙率等参数和穿孔板穿孔率、厚度、密度等参数对结构正入射吸声性能的影响,讨论了该吸声结构的参数优化方法.结果显示,岩棉板的孔隙率、流阻率和容重以及穿孔板的穿孔率、厚度对复合吸声结构性能起到关键性作用,增加穿孔板厚度、降低穿孔率、增加多孔材料的孔隙率可加强结构的低频吸声性能,反之则加强高频吸声性能;优化后的复合吸声结构,在600和1600 Hz的正入射吸声系数分别达到0.6和0.8.结果表明,提出的复合吸声结构在电梯井噪声控制中显然具有应用潜力.

摘要： 从界面反射系数与界面两侧介质声阻抗的基本关系出发,研究了声波在固/液界面多次反射回波衰减规律与液体特性声阻抗间的关系.本文以铝板作为超声反射基板,用室温的自来水作为标准液体,以超声波在铝/水界面的多次反射回波作为参照,对检测试验系统进行参数标定,再将声波在铝/硅油界面的多次反射回波与其进行比对,通过分析多次回波衰减测得声波在铝/硅油界面的反射率,进而获得密闭容器内硅油的特性声阻抗.结果表明,基于界面多次衰减规律可实现密闭容器内液体介质特性阻抗非介入测试,为以超声为基础的高压电缆终端瓷套内油位或油品检测与评价奠定了基础.

摘要： 本文介绍了利用改变双端口声源测管路元件(挠性接管、消声器)声阻抗的测试方法,建立了双端口法测声阻抗的试验装置,对DN125口径金属圆柱直管标准件的输入与传递声阻抗进行试验分析,与理论结果对比可知,在27Hz～2000Hz频率范围内,试验实测结果与理论解吻合程度很好,共振峰与反共振峰频点处声阻抗值偏小外,其余频段声阻抗值基本相同,最大测量误差小于3dB.验证了双端口法测声阻抗方法与试验装置的可行性.

摘要： 针对实际应用中空间尺寸的限制和吸声性能的要求,提出倾斜微穿孔板吸声结构.首先,用虚拟的隔板将倾斜微穿孔板吸声结构分成有限个等宽的吸声胞元体,每个吸声胞元体的背衬空腔厚度均不相等.基于马大猷微穿孔理论和声阻抗并联原理,采用传递函数法获得不同穿孔方向倾斜微穿孔板吸声结构的吸声性能表达式.理论计算结果与现有实验测试结论相吻合.结果表明,微穿孔方向对结构吸声性能的影响较明显,适当调整微穿孔方向可获得满意的吸声系数.

摘要： 利用传声分析(Acoustic Transmission Analysis)和吸声材料声阻抗的复合模型计算消声片的声阻抗,对扁矩形消声结构的消声系数和消声量进行了管道声传播精确二维理论计算模型、常用消声量工程经验模型的计算,并与实验结果进行比较.结果表明,本文采用的声阻抗复合计算模型结合精确二维理论可以得到较好的计算结果.

摘要： 舰船机械系统振动噪声沿基座支撑途径和管路非支撑途径传递并引起艇外辐射噪声.结构噪声在采取主被动消隔振技术后得到有效控制,沿管路流体通道引起的通海管口声辐射日益凸显.管路系统泵阀等流噪声源具有低频宽带特性,因此需要设计具有低频宽带消声性能的水管路消声器.本文基于声阻抗测试技术进行了弹性壁消声器及穿孔扩张腔消声器声阻抗及传递损失等声学性能对比试验研究.测试结果显示,穿孔扩张腔消声器具有中高频消声性能,而弹性板壁消声器结构更为紧凑,低频宽带消声性能更为优异.此外,不同通径弹性壁消声器消声性能皆具有低频宽带消声性能,可应用于舰船典型通海冷却管路系统.

摘要： 介绍了一种新型的可以应用于吸声领域的压电复合材料,并筒述了其机理、国内外的发展现状及存在的问题.压电复合材料可以通过控制材料的声阻抗,达到宽频带范围内主动吸声的优异效果,同时为高分子智能材料在吸声领域的应用提供了一定的理论依据,具有广阔的应用前景.

摘要： 为了防止低压易漏地层发生油井固井液漏失及有效地保护油气层,固井过程中经常采用低密度水泥浆体系.由于低密度水泥浆体系中密度减轻剂的使用,水泥环的声阻抗值差别于常规密度水泥环的声阻抗,采用常规密度水泥的固井质量评价标准来评价低密度水泥浆体系的固井质量已经不能客观的体现井下真实的固井质量状况.针对于该问题,本文进行了一种评价低密度水泥浆体系固井质量评价方法的改进研究.研究表明,不同类型不同密度的低密度水泥石24h和48h条件下的抗压强度与声阻抗具有良好的线性关系,且漂珠微硅低密度水泥浆体系、微硅低密度水泥浆体系和粉煤灰低密度水泥浆体系3种低密度水泥浆体系的声阻抗值与各自密度具有良好的二次项关系.得出了考虑第一界面胶结良好时,基于抗压强度的低密度水泥浆体系套管波声幅值计算公式,提出了基于低密度水泥石抗压强度的低密度固井质量评价的改进方法.

摘要： 对不含PE膜、多孔材料中间含有PE无孔膜以及PE有孔膜的汽车车内隔音垫,利用递推方法得到材料的声阻抗,进而计算出对应的吸声系数,从理论上得到PE膜对吸声性质的影响.制作了对应的三种样件,阻抗管中测试其吸声系数,并和理论结果进行对比.发现没有PE膜时理论和试验曲线能基本吻合,含PE膜时吸声系数减小,但是试验曲线和理论曲线并不能吻合,还需进一步的修正.

摘要： 本文数值研究了不同球形重气体界面在不同强度激波的作用下,界面射流的形成机理。基于VAS2D算法,对激波与Kr和SF6气泡相互作用的过程进行了数值模拟。VAS2D算法采用有限体积法结合非结构四边形网格自适应技术对参数变化剧烈的流场区域进行局部加密,能够刻画出波系和气体界面的精细结构。结果表明,由于气体声阻抗不同,在相同强度的激波冲击下,不同气体界面的射流形成方式有所不同。此外,即使对于同一种球形界面,在不同强度的激波冲击下,界面射流的形成方式也不同。这主要是由于界面内气体声阻抗的差异导致透射激波在气泡内部汇聚方式不同,使得界面内外激波的强度和速度不同,而激波强度的不同又导致界面内外的压力不同。由此,我们得出的结论是,重气体球形界面射流的产生,不仅与气泡内部气体的声阻抗有关,同时与激波的强度有关。

摘要： 低频声控制一般需要较厚的多孔吸声材料或较大背腔的共振吸声结构,性能受到成本和空间的限制.分流扬声器是一种新型的吸声结构,通过在闭箱扬声器两端连接分流电路构成回路系统,将入射声能转换成电能进行存储和耗散.由于结构简单、便于调节且几何尺度可控,分流扬声器在低频声控制方面具有较大的应用前景.本文介绍分流扬声器工作机理和研究进展,并指出存在的挑战和将来的研究方向.

摘要： 本发明公开一种薄膜机械阻抗与微穿孔板声阻抗结合的宽频吸声结构，包括与壁面垂直固定连接的上、下2个支架，在2个支架之间垂直固定连接前、后微穿孔板，前、后微穿孔板之间以及后微穿孔板和壁面之间各形成一个矩形空腔，在后微穿孔板和壁面之间形成的矩形空腔内，2个支架的内侧面上分别上、下对称地固定连接一个槽口正面朝向后微穿孔板的凹槽结构，凹槽结构的槽口内紧密粘接粘弹性圈，粘弹性圈粘接复合膜片，复合膜片由弹性薄膜和隔声膜片均匀粘贴而成；在后空腔中加入了由膜片组成的机械阻抗单元，将微穿孔板和膜片的机械阻抗结合，在中、高频段利用微穿孔板结构吸收声能，低频则利用膜片的机械阻抗吸收声能，具有吸声频带宽的特性。

摘要： 本发明公开了一种水泥声阻抗、泥浆声阻抗的计算方法，方法通过预先建立好的正演模型研究脉冲回波的特征参数与水泥声阻抗、泥浆声阻抗的变化规律，得到迭代方案。通过实测信号归一化幅度包络的对数在共振波区间内的一次拟合直线的斜率和截距，信号的频谱的最大分量对应的频率，套管厚度。将得到的信号的频谱的最大分量对应的频率，套管厚度以及水泥声阻抗、泥浆声阻抗初值带入正演模型中计算模拟波形并计算模拟波形的斜率和截距。先比较模拟波形与实际波形的截距，迭代得到泥浆声阻抗，在将得到的泥浆声阻抗带入迭代计算水泥声阻抗。本发明的方案能够在泥浆声阻抗未知的情况下计算水泥声阻抗和泥浆声阻抗。

摘要： 一种可控声阻抗的介质及其声阻抗调控方法，其中，该介质由离散颗粒物质堆积形成，介质的声阻抗由向所述介质施加的压力进行调控，其中，介质的声阻抗与颗粒物质的密度和声速值相关联，压力用来改变颗粒物质的密度和声速值。由于声阻抗介质由离散颗粒物质堆积形成，通过对颗粒物质施加压力，以控制声阻抗介质的力学性质，实现该介质声阻抗的连续可调，可控。

摘要： 公开了一种声阻抗测试仪和声阻抗测试方法，通过将具有不同参考声阻的传输管道设置在基体内的测试腔体，将测试腔体分割为两个腔体并测试两个腔体内的声压，待测物安装于基体的端部，根据检测到的声压以及参考声阻可以快速稳定的计算获取待测物的声阻以及气密性。

摘要： 本发明公开一种薄膜机械阻抗与微穿孔板声阻抗结合的宽频吸声结构，包括与壁面垂直固定连接的上、下2个支架，在2个支架之间垂直固定连接前、后微穿孔板，前、后微穿孔板之间以及后微穿孔板和壁面之间各形成一个矩形空腔，在后微穿孔板和壁面之间形成的矩形空腔内，2个支架的内侧面上分别上、下对称地固定连接一个槽口正面朝向后微穿孔板的凹槽结构，凹槽结构的槽口内紧密粘接粘弹性圈，粘弹性圈粘接复合膜片，复合膜片由弹性薄膜和隔声膜片均匀粘贴而成；在后空腔中加入了由膜片组成的机械阻抗单元，将微穿孔板和膜片的机械阻抗结合，在中、高频段利用微穿孔板结构吸收声能，低频则利用膜片的机械阻抗吸收声能，具有吸声频带宽的特性。

摘要： 本发明涉及一种声阻抗均匀梯度变化的匹配层及超声换能器。声阻抗均匀梯度变化的匹配层包括壳体、锥体结构以及填充材料，在所述壳体内设置有一个或多个锥体结构，所述填充材料填充于锥体结构与壳体之间的间隙，沿锥体结构的高度方向，声阻抗从匹配层的一端至另一端呈梯度渐变分布。本发明提供的匹配层，与传统的均匀匹配层材料相比，材料密度非均匀，材料声阻抗呈均匀梯度变化，匹配层声阻抗由压电陶瓷片声阻抗均匀梯度渐变为作用介质声阻抗。

摘要： 本发明涉及声阻抗材料技术领域，具体涉及一种复合结构声阻抗梯度匹配层材料的制备方法，包括如下：通过在均匀布设有圆锥形通孔的聚合物基体中嵌入有圆锥形高声阻抗材料嵌块的方式，得到声阻抗沿着声学匹配层厚度方向呈连续变化的声阻抗梯度匹配层材料；通过上述方法制备的复合结构声阻抗梯度匹配层材料的声阻抗即为该复合结构材料的密度与声速的乘积，本发明与现有制备声阻抗梯度匹配层材料技术相比，声阻抗沿着匹配层厚度方向呈连续变化，是严格意义上的声阻抗梯度匹配层材料；制作方法简单可靠，一致性好；声阻抗可以方便的进行精确控制，且声阻抗上限远大于现有技术制备的声阻抗梯度匹配层材料。

摘要： 本发明涉及一种体声波谐振器，包括：基底；声学镜；底电极；顶电极；和压电层，设置在底电极与顶电极之间；设置在谐振器的有效区域内的凸起结构，所述凸起结构沿有效区域的边缘设置，其中：凸起结构、声学镜、顶电极、压电层和底电极在谐振器的厚度方向上的重叠区域构成有效区域的边缘区，有效区域在水平方向上处于有效区域边缘部内侧的区域为有效区域的中心区；谐振器在中心区内的膜层结构具有第一声阻抗，谐振器在边缘区内的膜层结构具有第二声阻抗，凸起结构具有预定厚度以使得第二声阻抗小于第一声阻抗。本发明还涉及一种具有上述谐振器的滤波器以及具有该滤波器或谐振器的电子设备。

摘要： 单层传声器阵列原位测量半空间边界表面声阻抗的方法，包括：1.在边界的半空间一侧布置声源和传声器阵列，进行声压全息测量；2.建立边界一侧半空间声场的数学模型；3.确定基函数的最优展开项数；4.建立全息测量声压与边界表面声压的数学关系，重构边界表面声压分布；5.建立全息测量声压与边界表面介质质点法向振速的数学关系，重构边界质点法向振速分布；6.利用重构的声压和质点法向振速计算边界表面的声阻抗率。本发明基于近场声全息结合传声器阵列原位采集物理边界近场声压信息，实现了边界表面声阻抗的原位测量与计算，从而不再需要依赖标准的阻抗测量设备和测量环境来实施边界材料样本声阻抗的测量。

摘要： 本实用新型公开了一种高声阻抗通风窗，涉及建筑工程领域，旨在解决通风窗在关闭时隔音效果差的问题。其技术方案要点是：包括固定连接在墙体上的窗框，窗框内滑动连接有若干窗扇，窗扇远离窗框的一侧开设有与窗扇相互靠近的侧壁连通的容纳腔，容纳腔内固定连接有一端自容纳腔内穿出的隔音遮阳片，窗框远离容纳腔的一端侧壁上滑动连接密封板，密封板自窗框内穿出的距离与隔音遮阳片遮挡窗扇的面积成正比。本实用新型中的通风窗在关闭时能够加强窗户的隔音效果，提高通风窗的绿色环保性。