[发明专利]一种吸声材料吸声系数的测量方法

权利要求书

1.一种吸声材料吸声系数的测量方法，其特征是按如下步骤进行：

步骤1、在刚性背板的上表面，按照与吸声材料相同的尺寸和形状形成有矩形凹槽，长度为L_x、宽度为L_y、深度为d的吸声材料嵌装在所述矩形凹槽中，使得吸声材料上表面M和刚性背板上表面平齐，且所述吸声材料上表面M位于z＝0的平面中；

步骤2、在所述吸声材料的上方设置一个点声源S，所述点声源S发出的声波经吸声材料和刚性背板组成的反射面作用后在z≥0的半空间内形成散射声场；

步骤3、在所述吸声材料的上方设置一个测点R，利用声压-质点振速传感器测量获得测点R处频域声压P(R)和测点R处+z方向频域质点振速V(R)；

步骤4、依据所述频域声压P(R)和频域质点振速V(R)，由式(1)计算获得测点R处声阻抗测量值Z(R)：

步骤5、根据边界元法建立测点R处声阻抗与吸声材料的归一化表面法向声阻抗Z之间的关系；

步骤6、根据测点R处声阻抗与吸声材料的归一化表面法向声阻抗Z之间的关系，以测点R处声阻抗测量值Z(R)为输入，采用迭代算法计算获得吸声材料的归一化表面法向声阻抗Z；

步骤7、利用吸声材料的归一化表面法向声阻抗Z，由式(2)计算获得吸声材料的反射系数R_e：

利用所述吸声材料的反射系数R_e，由式(3)计算获得吸声材料的吸声系数α：

α＝1-|R_e|² (3)；

完成关于吸声材料吸声系数α的测量。

2.根据权利要求1所述的吸声材料吸声系数的测量方法，其特征是：步骤5中所述测点R处声阻抗与吸声材料的归一化表面法向声阻抗Z之间的关系由式(4)所表征：

式(4)中：

i为虚数单位，ρ为空气密度，c为空气中声速，k为波数；

n(R)＝(0,0,1)，其为测点R处测量的质点振速的单位方向矢量；

G(R,S)表示测点R与点声源S之间的半空间格林函数；

对于吸声材料上表面M进行网格划分，得到N个三角形边界单元；

A、B、C和T均为与吸声材料上表面M所划分的网格相关的矩阵；

其中：A为N×N维矩阵，B和C均为1×N维矩阵，T为N×1维矩阵；

以A_uv表示矩阵A的元素，以B_v表示矩阵B的元素；

以C_v表示矩阵C的元素，以T_u表示矩阵T的元素，并有：

T_u＝G(Q_u,S)；

其中：

u、v为1到N之间的正整数，δ_uv为克罗内克δ函数，u≠v时δ_uv＝0，u＝v时δ_uv＝1；

Q_u为第u个三角形边界单元的中心点，Q_v为第v个三角形边界单元的中心点；

G(Q_u,Q_v)为Q_u和Q_v之间的半空间格林函数；

G(R,Q_v)为测点R和Q_v之间的半空间格林函数；

G(Q_u,S)为Q_u和点声源S之间的半空间格林函数。