金屬纖維多孔材料在高聲強(qiáng)下的吸聲性能預(yù)測(cè)

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1、第28卷第4期聲學(xué)技術(shù)VO1．28．NO．42009年8月TechnicalAcousticsAug．，2009金屬纖維多孑L材料在高聲強(qiáng)下的吸聲性能預(yù)測(cè)常寶軍，王曉林，彭鋒，孫艷(1．中園科學(xué)院聲學(xué)研究所噪聲與振動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100190：2．北京工業(yè)大學(xué)，北京100124；3．中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所聲場(chǎng)與聲信息國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京1001901摘要：以燒結(jié)金屬纖維多孔材料為對(duì)象，研究了材料的非線性靜流阻特性，以及在高聲強(qiáng)下的吸聲特性。提出了通過(guò)線化的奧森方程，推導(dǎo)Forchheimer關(guān)系中非線性系數(shù)的方法，得到半經(jīng)驗(yàn)

2、的非線性流阻模型，并給出了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)對(duì)比；結(jié)合非線性流阻模型和Umnova．ARenborough的聲學(xué)模型，進(jìn)而預(yù)測(cè)金屬纖維材料在高聲強(qiáng)下的非線性吸聲性能，并與實(shí)驗(yàn)做了比較，結(jié)果比較一致。同時(shí)，也對(duì)纖維多孔材料非線性吸聲機(jī)理做了一些簡(jiǎn)要闡述。所提的預(yù)測(cè)方法對(duì)纖維吸聲材料的設(shè)計(jì)和優(yōu)化有一定指導(dǎo)意義，尤其是在高聲強(qiáng)環(huán)境中。關(guān)鍵詞：金屬纖維多孔材料：流阻；非線性系數(shù)；高聲強(qiáng)中圖分類號(hào)：042文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000—3630(2009)．04—0450．04DOI編碼：10．3969~．issnl000．3630．200

3、9．04．002PredictiononthesoundabsorptionperformanceOffibrousporousmetalsathighsoundpressurelevelsCHANGBao-jun，、7vANGXiao．1in，PENGFeng，SUNYan(1．KeyLaboratoryofNoiseandVibrationResearchInstituteofAcoustics，ChineseAcademyofSciences,Bajing100190，China；2．BeijingUniversity

4、ofTechnology，Baying100124，China；3．StateKeyLaboratoryofAcoustics,InstituteofAcoustics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China)Abstract：Inthisarticle．sintered助rOLlSporousmetalsaretargetedtOstudythenonlinearflowresistivityandtheirab—sorptioncharacteristicsathighs

5、oundpressurelevels．AmethodofderivingthenordinearcoefficientoftheForchheimerrelationforhighlyporousfibrousmetalsisproposedbysolvingOseen'sequation，andasemi—empiricalflowresistivitymodelisobtainedinthisarticle．Thenonlinearabsorptionperformanceoffibrousporousmetalscan

6、bepredictedbyemployinganacousticalmodelforsoundabsorptionathighsoundpressurelevels．Thetheoreticalpredictionagreeswithexperiments．Theabsorptionmechanismoffibrousporousmetalsisalsobrieflyanalyzed．ThemethodinthisPaDercouldhavecertainguidingsignificanceforthedesignando

7、ptimizationoffibrousporousmetals，especiaHyinthehighsoundpressurelevelenviroflment．Keywords：fibrousporousmetals；flowresistivity；nonlinearparameter；hil曲soundpressurelevels不再遵循Darcy定律，而是Forchheimer關(guān)系。關(guān)1引言于高聲強(qiáng)下多孔材料的吸聲特性，前人已經(jīng)做了不少研究。Kuntz和Blackstock指出，在高聲強(qiáng)下，多孔材料通常在建筑上用作吸

8、聲材料，具有質(zhì)多孔材料內(nèi)聲衰減的增強(qiáng)是由流阻的非線性變化輕、剛度高等許多優(yōu)點(diǎn)。多孔金屬材料不僅具有質(zhì)引起的I。另外，Wilson等將非線性流阻引入高聲輕、剛度好這些特點(diǎn)，而且綠色阻燃，具有良好的強(qiáng)，對(duì)多孔材料的吸聲性能進(jìn)行了非線性粘性和熱耐熱特性，使其適合在一些高溫高聲強(qiáng)環(huán)境下應(yīng)影響的修正