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1、第41卷第9期西安交通大學學報Vol.41l92007年9月JOURNALOFXIcANJIAOTONGUNIVERSITYSep.2007多孔泡沫材料的聲吸收特性122盧天健,IainD.J.Dupàre,AnnP.Dowling(1.西安交通大學強度與振動教育部重點實驗室,710049,西安;2.劍橋大學工程系,CB21PZ,英國劍橋)摘要:為了結合泡沫金屬兼有的高吸聲和高熱傳導兩種特性以進一步提高其吸聲性能,回顧了泡沫金屬材料的應用和聲學建模;通過對泡沫金屬和用于制造泡沫金屬的高分子基體材料的實驗,比較了作者提出的聲波通過泡沫金屬傳播的3種黏滯模型的預測結果,表明所有模型在泡沫金屬典型胞
2、元尺寸所對應的低雷諾數(shù)范圍內(nèi)是有效的(假定聲波為線性,幅值低于160dB).第一種模型考慮了聲波沿平行于剛性圓柱束軸線方向傳播時所受到的空氣曳力,第二種模型考慮了聲波沿垂直于剛性圓柱束軸線方向的傳播,第三種模型考慮了聲波通過球形節(jié)點的傳播.結合這3種模型,提出了一種泡沫金屬聲學性能的綜合模型,可以用來預測泡沫金屬的聲吸收特性.此外,還介紹了一種用于泡沫金屬材料基本聲傳播特性實驗的后處理技術.關鍵詞:泡沫金屬;聲波吸收;聲學建模中圖分類號:TG146121;TG13216文獻標識碼:A文章編號:0253O987X(2007)09O1003O09AbsorptionofSoundinCellula
3、rFoams122LuTianjian,IainD.J.Dupàre,AnnP.Dowling(1.MOEKeyLaboratoryofStrengthandVibration,XicanJiaotongUniversity,Xican710049,China;2.EngineeringDepartment,CambridgeUniversity,CambridgeCB21PZ,UK)Abstract:Tofurtherenhancethesoundabsorptionofmetalfoamsviacombiningthehighsoundabsorptionandgoodheatconduc
4、tivityofthecellularfoammetals,theuseandacousticmodelingofthesematerialsarereviewed.Thepredictionsmadebythreeviscousmodelsdevelopedbytheauthorsforthepropagationofsoundthroughopen-cellmetalfoamsarecomparedwithanexper-imentbothforthemetalfoamsandforthepolymersubstratesusedtomanufacturethefoam.Allmodels
5、arevalidinthelimitoflowReynold.snumberwhichisvalidforthetypicalcelldimen-sionsfoundinmetalfoamsprovidedtheamplitudeofthewavesisbelow160dB.Thefirstmodelconsidersthedragexperiencedbyacousticwavesastheypropagatepassingrigidcylindersparalleltotheiraxes,thesecondconsidersthepropagationnormaltotheiraxes,a
6、ndthethirdconsidersthepropagationpassingthesphericaljoints.Allthreearecombinedtogethertogiveageneralmodeloftheacousticbehaviorofthefoams.Inparticular,thesoundabsorptionisfoundtobesignificantandwellpredictedbythecombinedmodel.Inaddition,apost-processingtechniqueisdescribedfortheexperimentusedtoextrac
7、tthefundamentalwavepropagationcharacteristicsofthematerial.Keywords:metalfoam;soundabsorption;acousticmodeling;experiment多孔材料通常在建筑等廣泛的工業(yè)領域用作吸聲材料,具有質(zhì)輕、剛度高等許多優(yōu)點.泡沫金屬最收稿日期:2007O04O10.作者簡介:盧天健(1962~),男,教授
