【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于车辆噪声控制
技术介绍
目前，吸声结构材料在工业和建筑等领域的应用越来越多，其吸声系数直接影响着吸声效果。合理地设计吸声结构、选用吸声结构材料是降低产品噪声水平，增强产品的市场竞争力的重要手段。 吸声结构材料虽然已在车辆上大量应用，但对于吸声结构材料的选择、结构的设计还是采用经验推测、反复尝试的设计方法。虽然取得了一定的降噪效果，但这种反复设计、试验的方法，开发效率低下(王万祥、陶荣华、高尚流等，客车噪声治理与降噪材料选用，客车技术与研究，No. 6，2006)。在设计中对于吸声结构材料的选择以及厚度的确定等关键问题凭经验试凑(曹金山，重型汽车车外加速噪声控制，重型汽车，Vol. 96， 2006)，针对汽车吸声结构材料的设计缺乏系统、科学的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出，以克服已有仅凭经验对吸声结构材料进行设计、无法针对要求的吸声性能进行设计和匹配、吸声结构材料无法在各声音频率下都满足吸声性能要求的缺点，使得对吸声结构材料的设计能够有的放矢。 本专利技术提出的用于吸声的多孔性吸声结构的设计方法，包括以下步骤 (1)对需...
【技术保护点】
一种用于吸声的多孔性吸声结构的设计方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（１）对需要应用多孔性吸声结构材料的声学环境的声音进行测量和频谱分析，得到声学环境的总声压级Ｌ↓［ｐＡ］及声音频率的声压级分布Ｌ↓［ｐＡ］（ｆ↓［ｉ］），其中ｆ↓［ｉ］表示第ｉ个声音频率；（２）设定期望总声压级Ｌ↓［ｐＡ］↑［ｅ］，计算噪声评价数Ｎ，Ｎ＝Ｌ↓［ｐＡ］－５，根据噪声评价数Ｎ，计算上述各声音频率下的声压级Ｌ↓［ｐ］，Ｌ↓［ｐ］＝ａ＋ｂＮ，得到期望声压级分布Ｌ↓［ｐＡ］↑［ｅ］（ｆ↓［ｉ］），其中［１＋ｚ↑［２］（１＋２ｂ↑［２］）／（１＋Ｑ）／（１＋２０ｚ↑［２］ｐ／ｙ）］／［２＋０．５（１＋...
【技术特征摘要】
一种用于吸声的多孔性吸声结构的设计方法，其特征在于该方法包括以下步骤(1)对需要应用多孔性吸声结构材料的声学环境的声音进行测量和频谱分析，得到声学环境的总声压级LpA及声音频率的声压级分布LpA(fi)，其中fi表示第i个声音频率；(2)设定期望总声压级LpAe，计算噪声评价数N，N＝LpA-5，根据噪声评价数N，计算上述各声音频率下的声压级Lp，Lp＝a+bN，得到期望声压级分布LpAe(fi)，其中a、b分别为与各声音频率相关的常数，取值范围分别为-50-1.2；(3)根据上述声音频率的声压级分布LpA(fi)与上述各声音频率下的期望声压级分布LpAe(fi)，得到各声音频率下需要降低的声压级ΔL(fi)＝LpA(fi)-LpAe(fi)；(4)定义设定吸声结构材料的吸声系数NRC与单位面积吸声结构材料的价格Value之比为吸声结构材料的性价比PPR， <mrow><mi>PPR</mi><mo>=</mo><mn>1000</mn><mfrac> <mi>NRC</mi> <mi>Value</mi></mfrac><mo>,</mo> </mrow>计算得到待用的吸声结构材料的性价比PPR，选择吸声结构材料的性价比PPR最大的三种材料作为吸声结构材料的候选吸声结构材料；(5)分别计算上述PPR最大的三种候选材料的吸声系数对于不同种类的吸声结构材料，分别利用以下对应的公式进行计算(5-1)单层纤维型多孔性吸声结构材料的吸声系数αn为 <mrow><msub> <mi>α</mi> <mi>n</mi></msub><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><msup> <mrow><mo>|</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>Z</mi> <mi>C</mi></msub><mi>coth</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>γL</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><msub> <mi>ρ</mi> <mn>0</mn></msub><msub> <mi>c</mi> <mn>0</mn></msub> </mrow> <mrow><msub> <mi>Z</mi> <mi>C</mi></msub><mi>coth</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>γL</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub> <mi>ρ</mi> <mn>0</mn></msub><msub> <mi>c</mi> <mn>0</mn></msub> </mrow></mfrac><mo>|</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup> </mrow>其中，ρ0为空气的密度，ρ0的单位是kg/m3，c0为空气中的声速，单位是m/s，L为所述的选择材料的厚度，ZC和γ分别为所述的候选吸声结构材料的特征阻抗和传播系数， <mrow><msub> <mi>Z</mi> <mi>C</mi></msub><mo>=</mo><msub> <mi>ρ</mi> <mn>0</mn></msub><msub> <mi>c</mi> <mn>0</mn></msub><mo>[</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mn>0.571</mn><msup> <mrow><mo>(</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>ρ</mi> <mn>0</mn></msub><mi>f</mi> </mrow> <mi>R</mi></mfrac><mo>)</mo> </mrow> <mrow><mo>-</mo><mn>0.754</mn> </mrow></msup><mo>]</mo><mo>-</mo><mi>i</mi><msub> <mi>ρ</mi> <mn>0</mn></msub><msub> <mi>c</mi> <mn>0</mn></msub><mo>[</mo><mn>0.087</mn><msup> <mrow><mo>(</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>ρ</mi> <mn>0</mn></msub><mi>f</mi> </mrow> <mi>R</mi></mfrac><mo>)</mo> </mrow> <mrow><mo>-</mo><mn>0.732</mn> </mrow></msup><mo>]</mo> </mrow> <mrow><mi>γ</mi><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mn>2</mn><mi>πf</mi> </mrow> <msub><mi>c</mi><mn>0</mn> </msub></mfrac><mo>[</mo><mn>0.189</mn><msup> <mrow><mo>(</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>ρ</mi> <mn>0</mn></msub><mi>f</mi> </mrow> <mi>R</mi></mfrac><mo>)</mo> </mrow> <mrow><mo>-</mo><mn>0.595</mn> </mrow></msup><mo>]</mo><mo>+</mo><mi>i</mi><mfrac> <mrow><mn>2</mn><mi>πf</mi> </mrow> <msub><mi>c</mi><mn>0</mn> </msub></mfrac><mo>[</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mn>0.0978</mn><msup> <mrow><mo>(</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>ρ</mi> <mn>0</mn></msub><mi>f</mi> </mrow> <mi>R</mi></mfrac><mo>)</mo> </mrow> <mrow><mo>-</mo><mn>0.7</mn> </mrow></msup><mo>]</mo> </mrow>其中， <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><msqrt> <mo>-</mo> <mn>1</mn></msqrt><mo>,</mo> </mrow>，f为使用所述的候选吸声结构材料时的期望声音频率，R为所述的候选吸声结构材料的流阻系数；(5-2)单层泡沫型多孔性吸声结构材料的吸声系数αn为 <mrow><msub> <mi>α</mi> <mi>n</mi></msub><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><msup> <mrow><mo>|</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>Z</mi> <mi>C</mi></msub><mi>coth</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>γL</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><msub> <mi>ρ</mi> <mn>0</mn></msub><msub> <mi>c</mi> <mn>0</mn></msub> </mrow> <mrow><msub> <mi>Z</mi> <mi>C</mi></msub><mi>coth</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>γL</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub> <mi>ρ</mi> <mn>0</mn></msub><msub> <mi>c</mi> <mn>0</mn></msub> </mrow></mfrac><mo>|</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup> </mrow>其中，ρ0为空气的密度，ρ0的单位是kg/m3，c0为空气中的声速，单位是m/s，L为所述的候选吸声结构材料的厚度，ZC和γ分别为所述的候选吸声结构材料的特征阻抗和传播系数，其中 <mrow><msub> <mi>Z</mi> <mi>C</mi></msub><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mi>Q</mi><mo>-</mo><mi>i</mi><mfrac> <mrow><mi>Q</mi><mo>[</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><msup> <mi>z</mi> <mn>2</mn></msup><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <msup><mi>b</mi><mn>2<...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑四发，郝鹏，王彬星，杨殿阁，罗禹贡，王建强，连小珉，李克强，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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