微穿孔板吸声结构及其并联结构的计算机模拟分析

论文摘要

在电影院、剧场、多功能厅等建筑装修中,无论是控制混响时间,降低噪声,改善声扩散或消除音质缺陷,都离不开对吸声材料的使用。吸声材料对于改善音质、降低噪声具有重要的作用。吸声材料由于品种的不同其声学特性也随之而异,如何正确地使用这些吸声材料,会影响最终的音质效果。在近代的观演建筑的声学设计中,不仅要求吸声材料应有最佳的吸声性能,而且应有美的装修效果,以及装修设计应具备的各种建筑性能:防火、耐湿、坚固、保温等。微穿孔板吸声结构被广泛应运于吸声、消声等许多领域。首先,本文在阅读大量吸声理论文献基础上,对马大猷教授创立的微穿孔板吸声结构理论及其相关理论做了介绍和综述,并利用MATLAB软件的数值处理能力和图形可视化的功能,对微穿孔板吸声结构的吸声系数进行了模拟计算,研究了穿孔率、穿孔直径、穿孔板板厚和背后空腔厚度等参数对微穿孔板吸声结构吸声性能的影响。其次,为了提高微穿孔板吸声结构的吸声性能及应用效果,本文还总结归纳了双层微穿孔板结构、不同穿孔率的微穿孔板结构等各种微穿孔板组合形式及其吸声理论。并在微穿孔板理论的基础上,利用声电类比等效电路的方法,建立了不同背后空腔厚度的组合微穿孔板结构“并联”模型,并模拟计算与分析了不同穿孔直径、不同穿孔板板厚和不同背后空腔厚度的微穿孔板组合结构形式的声波垂直入射条件下的声阻抗和吸声系数,绘制出了吸声特性频响曲线图,得出了简要的吸声结果。最后,本文设计并列举了微穿孔板吸声结构以及组合微穿孔板吸声结构应用形式。本文的研究结果可为建筑师提供微穿孔板结构设计的基础资料,应用于音质设计和噪声控制工程。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 中国古代声学在建筑中的应用
• 1.2 建筑声学和建筑声环境概述
• 1.3 吸声材料的发展概述
• 1.4 微穿孔板研究概述
• 1.5 本文的主要研究目的和内容
• 1.6 本文项目来源
• 第二章 吸声材料相关声学基础知识
• 2.1 声音和声音的传播
• 2.2 声音传播的基本物理量
• 2.3 声的波动方程
• 2.4 吸声材料（结构）的类型及其吸声机理
• 第三章 微穿孔板吸声结构吸声理论
• 3.1 基本声学元件的声阻抗
• 3.2 亥姆霍兹共鸣器
• 3.3 声电类比
• 3.4 穿孔板共振吸声结构
• 3.5 微穿孔板吸声结构的理论
• 第四章 组合微穿孔板结构
• 4.1 双层微穿孔板结构
• 4.2 不同孔径组合的微穿孔板并联结构
• 4.3 非等厚空腔微穿孔板结构
• 4.4 微穿孔板空间吸声体结构
• 4.5 微穿孔板与其他吸声材料复合的吸声结构
• 第五章 微穿孔板吸声结构理论在MATLAB中的数值模拟分析
• 5.1 MATLAB软件介绍
• 5.2 微穿孔板吸声结构理论MATLAB数值模拟计算
• 第六章 微穿孔板吸声结构及组合微穿孔板吸声结构模拟分析
• 6.1 各参数对微穿孔吸声板的影响
• 6.2 微穿孔吸声板并联分析
• 6.3 微穿孔板的应用
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文