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機理:聲波入射引起薄板振動,薄板振動克服自身阻尼和板-框架間的摩擦力,使部分聲能轉化為熱能而耗損。當入射聲波的頻率與振動系統的固有頻率相同時,發生共振,薄板彎曲變形大,振動劇烈,聲能消耗多。
結構
薄板共振吸聲結構的共振頻率
式中 ——板的面密度,kg/m2, ,其中m為板密
度,kg/m3,t為板厚,m;
——板后空氣層厚度,㎝。
討論 增大或 增加,共振頻率下降。
通常取薄板厚度3~6mm,空氣層厚度3~10mm,共振頻率多在80~300Hz之間,故一般用于頻吸聲;
吸聲頻率范圍窄,吸聲系數不高,約為0.2~0.5。
改善薄板共振吸聲性能的措施:
在空腔中,沿框架四周放置多孔吸聲材料,如礦棉、玻璃棉等。
采用組合不同單元或不同腔深的薄板結構,或直接采用木絲板、草紙板等可吸收中、高頻聲的板材,拓寬吸聲頻帶。
在薄板結構邊緣(板-龍骨交接處)填置能增加結構阻尼的軟材料,如泡沫塑料條、軟橡皮、海綿條、毛氈等,增大吸聲系數。
(二)穿孔板共振吸聲結構
特征:穿孔薄板與剛性壁面間留一定深度的空腔所組成的吸聲結構。
分類:按薄板穿孔數分為單腔共振吸聲結構多孔穿孔板共振吸聲結構材料:輕質薄合金板、膠合板、塑料板、石膏板等
1.單腔共振吸聲結構
又稱“亥姆霍茲”共振吸聲器或單孔共振吸聲器
封閉空腔壁上開一個小孔與外部空氣相通;腔體中空氣具有彈性,相當于彈簧;孔頸中空氣柱具有一定質量,相當于質量塊。
原理:入射聲波激發孔頸中空氣柱往復運動,與頸壁摩擦,部分聲能轉化為熱能而耗損,達到吸聲目的。當入射聲波的頻率與共振器的固有頻率相同時,發生共振,空氣柱運動加劇,振幅和振速達大,阻尼也大,消耗聲能多,吸聲性能好。
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