Key words: 声学, 穿孔板, 多孔材料, 并联组合, 吸声性能, 预测验证

摘要： 为提高穿孔板结构和多孔材料的中低频吸声能力，本文提出一种以普通穿孔板和薄层多孔材料为基体的并联组合吸声结构。利用声电类比法和COMSOL多物理场有限元软件，建立并联组合吸声结构的理论模型和数值模型，并在声学阻抗管中进行吸声测量验证。通过声能量分布及参数化分析，深入阐述组合结构的吸声机理和声学特性。基于粒子群算法，对所研究组合结构与经典微穿孔板结构进行吸声优化及对比。组合结构声能量耗散主要归因于穿孔板在低频域的共振效应以及多孔材料层在高频域的空气黏滞性、热传导效应。参数化分析表明当孔径减小、穿孔率降低、穿孔板厚度及面积占有比增大时，组合结构能够实现更明显的低频吸声效果，测量结果证实相比同厚度均质多孔材料层，薄层组合结构呈现更显著的吸声频带扩展能力。所提出的组合结构有望应用于变压器隔声室、冷却塔排风消声器等中低频降噪场合。