一种材料声学性能测试方法、系统、存储介质及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种材料声学性能测试方法、系统、存储介质及装置。该方法包括：获取第一、第二样品表面法向界面阻抗，即基于待测材料第一、第二样品的阻抗管测试装置测试结果确定的第一、第二样品的表面法向界面阻抗；基于第一、第二样品表面法向界面阻抗确定待测材料的特性阻抗、传输矢量、等效质量密度、等效声速中的一种或两种以上的组合；其中，第二样品的质量为第一样品质量的2倍、第二样品的厚度为第一样品厚度的两倍且第二样品与第一样品密度相同。该方法能够有效确定等效声速、等效质量密度、传输矢量、特性阻抗至少之一的材料声学性能，且可以适用于体块、薄膜、粉末、气体等各类材料的性能测试。材料的性能测试。材料的性能测试。

【技术实现步骤摘要】
一种材料声学性能测试方法、系统、存储介质及装置


[0001]本专利技术涉及一种材料声学性能测试方法、系统、存储介质及装置。

技术介绍

[0002]阻抗管常用于噪声控制材料声传播特性参数研究，测量小试件垂直入射条件下的声学参数，包括吸声系数、反射系数和表面阻抗等。现有阻抗管测试装置通常由阻抗管、传声器、信号采集卡、控制主机等组成；其中，阻抗管管体水平设置，样品由阻抗管的一端装入并确保密封；其中，信号采集卡收集的数据传输到控制主机，在控制主机中借助测试仪软件自动计算出吸声系数，并生成吸声系数与激励频率的坐标曲线；其中，激励信号的频率和幅度在规定范围内可自由设定。
[0003]现有阻抗管测试装置主要用于体块材料测试。对于膜片、粉末等材料，需要借助钢网或卡环等辅助夹具进行，一方面现有阻抗管测试装置很难确保膜片、粉末等材料样品始终位于管体内，另一方面辅助夹具的引入增加了材料测量误差，使的测试结果不可靠。特别是，针对微小粉末颗粒及其他非自支撑材料，使用现有阻抗管测试装置无法进行有效测试。
[0004]现有阻抗管测试装置、测试方法主要用于吸声本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种材料声学性能测试方法，其特征在于，该方法包括：获取第一样品表面法向界面阻抗；其中，所述第一样品表面法向界面阻抗为基于待测材料第一样品的阻抗管测试装置测试结果确定的第一样品的表面法向界面阻抗；获取第二样品表面法向界面阻抗；其中，所述第二样品表面法向界面阻抗为基于待测材料第二样品的阻抗管测试装置测试结果确定的第二样品的表面法向界面阻抗；基于第一样品表面法向界面阻抗和第二样品表面法向界面阻抗，确定待测材料的特性阻抗、传输矢量、等效质量密度、等效声速中的一种或两种以上的组合；其中，第二样品的质量为第一样品质量的2倍、第二样品的厚度为第一样品厚度的两倍且第二样品与第一样品密度相同；其中，在待测材料第一样品的阻抗管测试装置测试与待测材料第二样品的阻抗管测试装置测试的过程中，所用的阻抗管测试装置相同、阻抗管内温度相同、阻抗管内压力相同、激励频率相同、样品上表面距离传声器的距离相同。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待测材料的特性阻抗通过下述公式确定得到：式中，Z
s1
为第一样品表面法向界面阻抗，单位瑞利；Z
s2
为第二样品表面法向界面阻抗，单位瑞利；Z
c1
为待测材料的特性阻抗，单位瑞利；所述待测材料的传输矢量通过下述公式确定得到：式中，Z
s1
为第一样品表面法向界面阻抗，单位瑞利；Z
s2
为第二样品表面法向界面阻抗，单位瑞利；k1为待测材料的传输矢量，单位m
‑1；d为第一样品的厚度，单位m；所述待测材料的等效声速通过下述公式确定得到：，其中，式中，Z
s1
为第一样品表面法向界面阻抗，单位瑞利；Z
s2
为第二样品表面法向界面阻抗，单位瑞利；k1为待测材料的传输矢量，单位m
‑1；d为第一样品的厚度，单位m；c1为待测材料等效声速，单位m/s；为激励频率，单位赫兹；所述待测材料的等效质量密度通过下述公式确定得到：
，其中，，其中，，其中，式中，Z
s1
为第一样品表面法向界面阻抗，单位瑞利；Z
s2
为第二样品表面法向界面阻抗，单位瑞利；Z
c1
为待测材料的特性阻抗，单位瑞利；k1为待测材料的传输矢量，单位m
‑1；d为第一样品的厚度，单位m；c1为待测材料等效声速，单位m/s；为激励频率，单位赫兹；ρ1为待测材料等效质量密度，单位kg/m3。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一样品表面法向界面阻抗包括：获取第一样品反射系数；其中，所述第一样品反射系数为基于待测材料第一样品的阻抗管测试装置测试结果确定的第一样品的反射系数；基于第一样品反射系数和阻抗管内空气声速、阻抗管内空气密度，确定第一样品表面法向界面阻抗；其中，所述第一样品表面法向界面阻抗通过下述公式确定：式中，Z
s1
为第一样品表面法向界面阻抗，单位瑞利；ρ为阻抗管内空气密度，单位kg/m3；c0为阻抗管内空气声速，单位m/s；r
s1
为第一样品反射系数，无量纲；所述获取第二样品表面法向界面阻抗包括：获取第二样品反射系数；其中，所述第二样品反射系数为基于待测材料第二样品的阻抗管测试装置测试结果确定的第二样品的反射系数；基于第二样品反射系数和阻抗管内空气声速、阻抗管内空气密度，确定第二样品表面法向界面阻抗；其中，所述第二样品表面法向界面阻抗通过下述公式确定：
式中，Z
s2
为第二样品表面法向界面阻抗，单位瑞利；ρ为阻抗管内空气密度，单位kg/m3；c0为阻抗管内空气声速，单位m/s；r
s2
为第二样品反射系数，无量纲。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述材料声学性能测试方法进一步包括：获取第一样品吸声系数，所述第一样品吸声系数为基于待测材料第一样品的阻抗管测试装置测试结果确定的第一样品的吸声系数；其中，获取第一样品吸声系数包括：获取第一样品反射系数；其中，所述第一样品反射系数为基于待测材料第一样品的阻抗管测试装置测试结果确定的第一样品的反射系数；基于第一样品反射系数，确定第一样品吸声系数；其中，所述第一样品吸声系数通过下述公式确定：式中，α
s1
为第一样品吸声系数，无量纲； r
s1
为第一样品反射系数，无量纲；所述材料声学性能测试方法进一步包括：获取第二样品吸声系数，所述第二样品吸声系数为基于待测材料第二样品的阻抗管测试装置测试结果确定的第二样品的吸声系数；其中，获取第二样品吸声系数包括：获取第二样品反射系数；其中，所述第二样品反射系数为基于待测材料第二样品的阻抗管测试装置测试结果确定的第二样品的反射系数；基于第二样品反射系数，确定第二样品吸声系数；其中，所述第二样品吸声系数通过下述公式确定：式中，α
s2
为第二样品吸声系数，无量纲； r
s2
为第二样品反射系数，无量纲。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述获取第一样品反射系数包括：将所述第一样品装载到阻抗管测试装置后进行测试，记录两个传声器处测得到声压信号；基于两个传声器处测得到声压信号确定两个传声器间的传递函数；基于两个传声器间的传递函数、两个传声器间的距离、阻抗管内空气传输矢量以及远离第一样品表面的传声器距离第一样品表面的距离，确定第一样品反射系数；其中，两个传声器间的传递函数通过下述公式确定：式中，H<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，郭明波，马院红，
申请(专利权)人：镇江贝斯特新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：