基于传声损失的双层隔声窗结构参数的优化设计与分析

论文摘要

随着社会生产力发展和城市化进程的不断提速,城市交通所产生的噪声,使得位于机场、铁路、公路或工厂边的建筑,常年遭受噪声侵扰之苦,此类建筑物需要做专门的防噪设计,提高围护结构的隔声能力,减少外部噪声的传入,前人的研究表明,这些建筑物的室内噪声主要是从门、窗等相对单薄的地方传入的。本论文基于此,对窗户的隔声性能进行了优化设计。 首先,本文建立了双层隔声窗的传声损失模型。通过对声波入射的分析,同时结合流固耦合条件,建立出双层隔声窗传声损失的数学模型,该模型能够同时包括隔声窗的优化设计参数。 紧接着,本论文阐述了优化设计的原理以及所采用的方法,以上一步建立的传声损失函数作为优化设计的目标函数,并结合不同的约束条件,建立优化设计的模型,在优化算法的选择上,采用序列二次形方法(SQP),建立算法流程图,并用Matlab编制优化函数。 最后,利用前面编制的优化程序,分析不同条件下的优化结果,分析表明在单频激励的时候,优化结果趋于相同;在频带激励的时候,低频带和高频带的优化结果有差别;声波入射角的改变对优化结果的影响可以忽略不计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 引言
• 1.1 本课题的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 噪声控制的方法综述
• 1.2.2 国内外噪声被动控制的研究情况
• 1.3 本论文研究的主要内容
• 第2章 双层隔声窗传声损失公式的理论推导
• 2.1 声传播理论
• 2.2 波动方程的解
• 2.3 声传播连续理论
• 2.4 物理模型的提取和理论模型的建立
• 第3章 隔声窗的优化设计
• 3.1 最优化问题的基本理论
• 3.2 隔声窗优化设计的数学模型的建立
• 3.3 优化算法的选择
• 3.4 优化函数的编制
• 3.5 仿真算列
• 第4章 优化结果分析
• 4.1 低频部分
• 4.2 高频部分
• 4.3 频带优化
• 4.3.1 低频带优化结果
• 4.3.2 高频带优化结果
• 4.4 斜入射分析
• 4.5 分析总结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 本论文工作总结
• 5.2 未来工作展望
• 参考文献
• 致谢