[发明专利]基于混响平面声波激励的复合材料减振降噪测试仪及方法

权利要求书

1.基于混响平面声波激励的复合材料减振降噪测试仪的使用方法，其特征在于：基于混响平面声波激励的复合材料减振降噪测试仪包括混响箱、消声箱及上下箱体支撑连接台体、小号角、大功率高音号角及前置功率放大器和纯后级功率放大器、可伸缩式支撑框架、蛇形可伸缩细管、激光位移传感器和多个声压传感器；

所述消声箱底部设有矩形开口，四周和顶面均采用多层吸声结构，其内、外层均为钢板，在中间填充玻璃纤维棉作为吸声材料，且与外层钢板之间保留一定厚度的空气层；在消声箱的前面还开有矩形门框，矩形门框中配置有隔声门；

所述混响箱采用多层阻尼结构，顶部设有矩形开口，其内、外层也为钢板，在中间填充细沙阻尼材料，且与外层钢板之间保留一定厚度的空气层；在混响箱前、后、左、右四周内壁上安装不同半径的球顶面，实现混响箱内声能密度处处相等；在混响箱的前面还开设矩形门框；在混响箱的顶部留有矩形开口，框状压板夹具的下板固定在混响箱内部，上板浮动以便适应不同厚度的板材，且需对复合材料板试件的四边及相应的框状压板夹具打孔；在混响箱的底面开设阶梯状的开口方便高音号角的进入，并用同形状的高音号角升降台密封；在混响箱的外壁四个角还设有液压支腿；

所述混响箱和消声箱两个箱体通过螺栓组进行连接，也可分开使用，需要分开使用时，通过上下箱体支撑连接台体封闭箱体，混响箱或消声箱，装入到上下箱体支撑连接台体上即可；

所述可伸缩式支撑框架上布置非接触式激光位移传感器、多个声压传感器，与数据采集仪配合使用后，记录被测复合材料板试件的振动和噪声声压的时域数据，并经过数据处理后获取动刚度、吸声系数和隔声系数；

所述小号角的发声表面为圆形小平面，其发声表面被安装在混响箱底面的四个角上部，用以提供任意方向的、激励强度和激励频率可控的噪声激励信号再借助球顶面达到混响的效果；

所述高音号角的发声表面为矩形平面，其发声表面被安装在混响箱底面的高音号角升降台上，可借助液压支撑上升到复合材料板试件下表面附近并提供能量充足、激励强度和激励频率可控的平面噪声激励信号；

基于混响平面声波激励的复合材料减振降噪测试仪的使用方法，具体包括如下步骤：

（1）将被测的带有多层微孔粘弹性材料的纤维金属混杂层复合材料板试件安装放入框状压板夹具中并拧紧螺栓固定；

（2）将基于平面声波和基于小号角声波激励的相关装置布置到位并调整至待命状态；

首先，控制数据采集仪的第一信号输出通道，在经过功率放大器后，控制小号角以一定的功率输出噪声信号，经过混响箱内表面不同半径球顶面的反射后对被测复合材料板试件进行噪声激励，调试完毕后关闭激励信号，处于待命状态；

然后，控制数据采集仪的第二信号输出通道，发出激励频率范围可控的随机激励信号，在经过前置功率放大器和纯后级功率放大器后，将该信号与平面声波型大功率高音号角的输入端相连，激发平面声波型大功率高音号角产生随机噪声激励效果，并经过调试后，达到制定的噪声激励幅度和频率范围，此时，关闭激励信号，处于待命状态；

（3）分别布置非接触式激光位移传感器、多个声压传感器到关注的测点位置，以便于有效获取被测复合材料板试件试验的振动响应、声压信号及响应信号，通过数据采集仪的输入通道与上述传感器相连，并实现不同信号的实时记录和保存；

（4）开展基于小号角声波激励的混响噪声激励，随机频率范围从小到大的原则，在不同的测试参数下开展实验，并通过多个声压传感器记录被测复合材料板试件在噪声激励下的噪声辐射声压，客观评价其在不同噪声激励测试参数下的吸声系数与隔声系数；

（5）开展基于平面声波型大功率高音号角声波激励的噪声激励，按照激励幅度从小到大，激励频率范围从小到大的原则，控制平面声波型大功率高音号角产生脉冲声波激励，通过激光位移传感器测试振动响应信号；通过对振动响应信号进行时域VMD分析处理和频谱分析处理，分别获得对数衰减率、各阶阻尼比、各阶动刚度参数，客观评价复合材料减振降噪测试仪在不同脉冲声波激励幅度下对应的减振性能。

2.根据权利要求1所述的基于混响平面声波激励的复合材料减振降噪测试仪的使用方法，其特征在于：所述消声箱四周侧壁上还预留一定数量的孔通道，孔通道中装有蛇形可伸缩细管，以便存放数据采集设备的少量导线，并借助密封塞对孔通道进行密封，箱壁上还安装有吸声尖劈。