宽频带微穿孔板PCD-MPP吸声体的设计方法技术

本发明专利技术公开了宽频带微穿孔板PCD

【技术实现步骤摘要】
宽频带微穿孔板PCD
‑
MPP吸声体的设计方法


[0001]本专利技术涉及声学降噪
，具体为宽频带微穿孔板PCD
‑
MPP吸声体的设计方法。

技术介绍

[0002]微穿孔板MPP吸声体是由表面穿孔直径达到丝米级的穿孔板以及一定深度的共振腔组成，当声源发出的声音传递到微穿孔板的小孔时，孔径壁对传来的声音产生阻尼和摩擦作用，使传来的声能得到衰减，能量降低，这就是它的吸声原理。MPP吸声体具有结构简单、加工安装方便可靠、无需内敷多孔吸声材料等优点，改变穿孔率、孔径、板厚或背腔深度可获得不同的吸声特性。
[0003]然而，该吸声体的主要吸声带宽仅在共振吸声峰附近，无法在较宽的带宽上实现较高的吸声系数，这也使MPP吸声体在实际使用中受到了一定限制，为了拓宽其有效吸声带宽，在MPP板后设计不同深度的背腔是常用方法之一，但较深的背腔会使吸声体的厚度变大，结构不够紧凑，故在拓宽吸声带宽的同时，需尽可能减小吸声体的体积；其次，若能给出背腔深度与吸声体共振吸声峰带宽的定量关系，则可按需设计吸声体的背腔，实现针对性的吸声降噪。目前，针对具有并联不等深背腔的紧凑型微穿孔板吸声体的设计方法的专利技术专利还未曾发表。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供宽频带微穿孔板PCD
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MPP吸声体的设计方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：宽频带微穿孔板PCD
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MPP吸声体的设计方法，该设计方法所采用的吸声体由单层微穿孔板MPP和并联不等深背腔PCD组成，该设计方法包括以下步骤：步骤1，对实际噪声进行测量，把噪声峰值所在的频率范围作为PCD
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MPP吸声体的目标吸声带宽；步骤2，确定PCD
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MPP吸声体的共振频率第一设计值；步骤3，根据MPP吸声体的半吸声带宽理论，计算多个共振频率设计值；步骤4，根据步骤3确定的各共振频率设计值，再基于MPP吸声体的共振频率与腔体深度理论，计算PCD
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MPP吸声体的各腔体深度；步骤5，根据步骤4确定的各腔体深度，再基于PCD
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MPP吸声体理论，得到PCD
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MPP吸声体的正入射吸声系数；步骤6，判断在目标频率范围内的正入射吸声系数是否满足设计要求，是否存在吸声系数较低的频段；步骤7，调整步骤6得到的PCD
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MPP吸声体的部分腔体深度，并将直线腔体折叠成卷
曲腔体；步骤8，分析步骤7的紧凑型PCD
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MPP吸声体的吸声系数，评估是否仍满足设计要求。
[0006]根据上述技术方案，上述步骤3中，计算多个共振频率设计值的方法为，计算共振频率第一设计值对应的共振峰的上限频率，并把该上限频率作为PCD
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MPP吸声体的共振频率第二设计值，由此再计算第二个共振频率对应的共振峰的上限频率，依此类推，直到最后一个共振频率设计值不低于目标吸声带宽的上限频率。
[0007]根据上述技术方案，上述步骤2中，PCD
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MPP吸声体的共振频率第一设计值即目标吸声带宽的最低频率。
[0008]根据上述技术方案，所述PCD
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MPP吸声体由微穿孔板MPP及其并联不等深的腔体PCD组成，如图2所示，PCD的参数包括每个腔体宽度、结构总宽度、腔体深度，MPP参数包括穿孔率、孔直径和板厚。
[0009]根据上述技术方案，上述步骤3中，MPP吸声体的半吸声带宽理论的公式为：根据上述技术方案，上述步骤3中，MPP吸声体的半吸声带宽理论的公式为：
[0010]式中，为角频率，为频率；为腔体深度；、分别为空气的密度和粘滞系数；为空气中的声速。
[0011]根据上述技术方案，上述步骤4中，MPP吸声体的共振频率与腔体深度理论的公式为：；式中，为PCD
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MPP吸声体的腔体深度。
[0012]根据上述技术方案，上述步骤6中，判断时若吸声系数不满足设计要求，则应考虑更多的共振频率设计值，以提升吸声低谷处的吸声系数，具体而言，把吸声低谷所在频率作为新增的共振频率设计值，按步骤4计算对应的腔体深度，并与已有腔体并联，获得新的PCD
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MPP吸声体，再次计算并评价其吸声系数是否满足设计要求，循环步骤4与步骤5，直到吸声系数满足设计要求。
[0013]根据上述技术方案，上述步骤7中，调整PCD
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MPP吸声体的部分腔体深度的具体方法为，将直腔折叠成卷曲腔体，获得具有矩形截面的紧凑型结构，同时保证各腔体之间不留缝隙，得到具有矩形截面的紧凑型PCD
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MPP吸声体，此时，折叠卷曲后的腔体的等效深度定义为该腔体中心线的长度，并与对应直腔的深度相等。
[0014]根据上述技术方案，上述步骤8中，评估紧凑型PCD
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MPP吸声体是否仍满足设计要求，若不满足，需对上述腔体深度的调整方案进行修正，直到吸声系数满足设计要求，最终得到具有矩形截面的紧凑型宽带宽的PCD
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MPP吸声体。
[0015]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术，可快速准确指导宽带宽吸
声体的设计，实现对目标带宽的降噪，同时通过卷曲各腔体，形成矩形截面，使PCD
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MPP吸声体的结构更紧凑，减少空间的占用。
附图说明
[0016]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的紧凑型宽带宽PCD
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MPP吸声体设计方法流程图；图2是本专利技术的直线型 PCD
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MPP吸声体的基本结构示意图；图3是本专利技术的具有矩形截面的紧凑型 PCD
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MPP吸声体的结构示意图；图4是本专利技术的紧凑型宽带宽PCD
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MPP吸声体的吸声系数示意图；图5是本专利技术的紧凑型宽带宽PCD
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MPP吸声体的结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]请参阅图1，本专利技术提供技术方案：宽频带微穿孔板PCD
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MPP吸声体的设计方法，该设计方法所采用的吸声体由单层微穿孔板MPP和并联不等深背腔PCD组成，该设计方法包括以下步骤：步骤1，对实际噪声进行测量，把噪声峰值所在的频率范围作为PCD
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MPP吸声体的目标吸声带宽；步骤2，确定PCD
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MPP吸声体的共振频率第一设计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.宽频带微穿孔板PCD
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MPP吸声体的设计方法，其特征在于：该设计方法所采用的吸声体由单层微穿孔板MPP和并联不等深背腔PCD组成，该设计方法包括以下步骤：步骤1，对实际噪声进行测量，把噪声峰值所在的频率范围作为PCD
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MPP吸声体的目标吸声带宽；步骤2，确定PCD
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MPP吸声体的共振频率第一设计值；步骤3，根据MPP吸声体的半吸声带宽理论，计算多个共振频率设计值；步骤4，根据步骤3确定的各共振频率设计值，再基于MPP吸声体的共振频率与腔体深度理论，计算PCD
‑
MPP吸声体的各腔体深度；步骤5，根据步骤4确定的各腔体深度，再基于PCD
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MPP吸声体理论，得到PCD
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MPP吸声体的正入射吸声系数；步骤6，判断在目标频率范围内的正入射吸声系数是否满足设计要求，是否存在吸声系数较低的频段；步骤7，调整步骤6得到的PCD
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MPP吸声体的部分腔体深度，并将直线腔体折叠成卷曲腔体；步骤8，分析步骤7的紧凑型PCD
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MPP吸声体的吸声系数，评估是否仍满足设计要求。2.根据权利要求1所述的宽频带微穿孔板PCD
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MPP吸声体的设计方法，其特征在于：上述步骤3中，计算多个共振频率设计值的方法为，计算共振频率第一设计值对应的共振峰的上限频率，并把该上限频率作为PCD
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MPP吸声体的共振频率第二设计值，由此再计算第二个共振频率对应的共振峰的上限频率，依此类推，直到最后一个共振频率设计值不低于目标吸声带宽的上限频率。3.根据权利要求1所述的宽频带微穿孔板PCD
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MPP吸声体的设计方法，其特征在于：上述步骤2中，PCD
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MPP吸声体的共振频率第一设计值即目标吸声带宽的最低频率。4.根据权利要求1所述的宽频带微穿孔板PCD
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MPP吸声体的设计方法，其特征在于：所述PCD
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MPP吸声体由微穿孔板MPP及其并联不等深的腔体...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵鹤群，赵宇辰，楼华鼎，荣宁宁，
申请(专利权)人：苏州声邃声学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：