一种纤维材料吸声性能计算方法技术

本发明专利技术公开了一种纤维材料吸声性能计算方法，包括：测定纤维材料的物理性能参数与空气参数；在纤维材料的外部，根据物理性能参数和空气参数计算声场方程，声场方程为声速场与声压场的表达式；在纤维材料的内部，根据声场方程，利用Biot孔隙弹性理论分别计算出固相、流动相的位移场与应力场的表达式；在边界层上将声速场与位移场、声压场与应力场分别对应联立，获得不同频率下的吸声系数。本发明专利技术将纤维材料吸声系数与材料参数的关系概括到单一的模型方程中，只需要将材料参数与不同频率代入即可计算出不同频率下纤维材料的吸声性能，简化了计算的时间和空间复杂度，能够实现纤维材料的吸声性能的准确预测，对纤维材料在降噪领域的应用有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维材料吸声性能计算方法
本专利技术涉及纤维材料
，特别是涉及一种纤维材料吸声性能计算方法。
技术介绍
纤维材料是目前品种规格最多，应用也最广泛的吸声材料，在材料内部含有大量相互连通且与外界相通的孔隙，能有效吸声，但由于吸声机理复杂，至今没有成熟的计算方法分析其吸声性能。目前，多孔吸声材料理论研究模型主要有3种：经验模型、现象模型和微观结构模型。经验模型以流阻率为基本参数构建，一般来说模型相对较为简单，所需参数少，但依赖于具体测试数据，准确度难以保证；现象模型以有效密度和有效压缩模量为基本参数构建，模型通常比较复杂；微观结构模型精确度取决于对吸声材料微观结构描述的准确性，而微观结构的描述难度较大，放大到完整材料上时容易出现偏差。因此，现有技术存在无法对纤维材料的吸声性能进行准确预测的问题。
技术实现思路
为此，本专利技术的目的在于提出一种纤维材料吸声性能计算方法，以解决现有技术无法对纤维材料的吸声性能进行准确预测的问题。一种纤维材料吸声性能计算方法，包括：测定纤维材料的物理性能参数与空气参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维材料吸声性能计算方法，其特征在于，包括：/n测定纤维材料的物理性能参数与空气参数；/n在纤维材料的外部，根据所述物理性能参数和空气参数计算声场方程，所述声场方程为声速场与声压场的表达式；/n在纤维材料的内部，根据所述声场方程，利用Biot孔隙弹性理论分别计算出固相、流动相的位移场与应力场的表达式；/n在边界层上将声速场与位移场、声压场与应力场分别对应联立，获得不同频率下的吸声系数。/n

【技术特征摘要】
1.一种纤维材料吸声性能计算方法，其特征在于，包括：
测定纤维材料的物理性能参数与空气参数；
在纤维材料的外部，根据所述物理性能参数和空气参数计算声场方程，所述声场方程为声速场与声压场的表达式；
在纤维材料的内部，根据所述声场方程，利用Biot孔隙弹性理论分别计算出固相、流动相的位移场与应力场的表达式；
在边界层上将声速场与位移场、声压场与应力场分别对应联立，获得不同频率下的吸声系数。


2.根据权利要求1所述的纤维材料吸声性能计算方法，其特征在于，所述物理性能参数包括体积密度，厚度，静态杨氏模量，泊松比，损耗因子，孔隙率，空气流阻率，弯曲度。


3.根据权利要求2所述的纤维材料吸声性能计算方法，其特征在于，所述空气参数包括空气密度，空气声速，普朗克数，比热比。


4.根据权利要求3所述的纤维材料吸声性能计算方法，其特征在于，根据所述物理性能参数和空气参数计算声场方程的步骤中，采用下式计算声场方程：












式中，IR、IT为反射、透射声振幅，ω为角频率，kx、ky为表面平行方向与法方向上的波数。


5.根据权利要求4所述的纤维材料吸声性能计算方法，其特征在于，根据所述声场方程，利用Biot孔隙弹性理论分别计算出固相、流动相的位移场与应力场的表达式...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍发元，陈雅琼，代小敏，刘平，刘晓磊，张员根，
申请(专利权)人：国网江西省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36