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基于自動(dòng)化腳本及有限元建模的隔聲優(yōu)化設(shè)計(jì)

2018-07-20 23:31:51·  來(lái)源：MSC軟件  
　
1淺談隔聲隔聲問(wèn)題，一般討論的是物體一側(cè)的聲波透過(guò)物體傳遞到另外一側(cè)的問(wèn)題。隔聲越好，消聲作用越強(qiáng)，物體另一側(cè)透過(guò)的聲音越小。隔聲的定量描述，即聲學(xué)透射系數(shù)tI的倒數(shù)，實(shí)用中常用分貝來(lái)度量，表達(dá)如下：實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)，則需要在專(zhuān)業(yè)的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。下圖是兩種專(zhuān)門(mén)用來(lái)測(cè)量隔聲量的實(shí)驗(yàn)室。圖 1實(shí)驗(yàn)室一：混響室+
1淺談隔聲
隔聲問(wèn)題，一般討論的是物體一側(cè)的聲波透過(guò)物體傳遞到另外一側(cè)的問(wèn)題。隔聲越好，消聲作用越強(qiáng)，物體另一側(cè)透過(guò)的聲音越小。隔聲的定量描述，即聲學(xué)透射系數(shù)tI的倒數(shù)，實(shí)用中常用分貝來(lái)度量，表達(dá)如下：

實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)，則需要在專(zhuān)業(yè)的聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。下圖是兩種專(zhuān)門(mén)用來(lái)測(cè)量隔聲量的實(shí)驗(yàn)室。

圖 1實(shí)驗(yàn)室一：混響室+（半）消聲室

圖 2實(shí)驗(yàn)室二：混響室+混響室

將實(shí)驗(yàn)待測(cè)試件安裝于兩個(gè)聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室共有的墻壁中，測(cè)量發(fā)聲室一側(cè)入射到試件上的聲功率和受聲室一側(cè)的透射聲功率，就可以由隔聲量的計(jì)算公式推導(dǎo)出試件的隔聲量。

板件的典型的隔聲量曲線如圖 3所示。

圖 3典型隔聲曲線

隔聲量一般是隨頻率變化的?？偟膩?lái)說(shuō)，隔聲性能隨頻率升高而提高。但是在各個(gè)頻率段中，隔聲性能又由不同因素影響和決定。通常，我們將這些頻段從低到高分為：剛度控制區(qū)、共振控制區(qū)、質(zhì)量控制區(qū)和吻合控制區(qū)。
在剛度控制區(qū)中，剛度決定隔聲的大小，剛度越大，隔聲越好。例如四邊固支的板要比四邊自由的隔聲量高。
在共振控制區(qū)中，入射波的頻率與板件共振頻率接近，產(chǎn)生強(qiáng)的共振輻射噪聲，從而使隔聲曲線形成一個(gè)個(gè)的波谷。在這個(gè)頻段中，阻尼也會(huì)影響幅值的高低。阻尼越大，共振的強(qiáng)度越小，從而改變透聲的能力。
在質(zhì)量控制區(qū)中，隔聲量由板件的面密度決定。隔聲曲線相對(duì)平滑，每倍頻增加6dB。
在吻合控制區(qū)中，由于聲波波長(zhǎng)和結(jié)構(gòu)的彎曲波波長(zhǎng)相當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)橫波共振，從而透射大量的聲能量，產(chǎn)生隔聲的低谷。吻合控制區(qū)的存在對(duì)隔聲造成較大影響。雖然較高的結(jié)構(gòu)阻尼可以提高這個(gè)頻率段的隔聲量，但最好是讓吻合控制區(qū)避開(kāi)主要的噪聲源頻率。

2密封條邊界約束對(duì)隔聲性能的影響
再看幾個(gè)用Actran模擬帶密封條效果的玻璃的隔聲量曲線。其中密封條的非線性大變形計(jì)算由Marc軟件完成，Actran讀取Marc計(jì)算的變形結(jié)果，進(jìn)一步計(jì)算密封條與玻璃組成系統(tǒng)的振動(dòng)噪聲-即隔聲-問(wèn)題。

1.玻璃厚度不同

圖 4隔聲量隨厚度變化曲線
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