[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

说明书

本发明涉及材料测试技术领域，具体涉及复合材料减振降噪性能一体化测试仪及测试方法，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、多个声压传感器，本发明可同时满足复合材料减振、降噪性能的一体化测试需求，测试指标全面，且具有高效、可移动的优点，便于在现场进行测试，客观评价复合材料减振降噪性能。

技术领域

本发明涉及材料测试技术领域，具体涉及一种基于混响和平面声波激励的复合材料减振降噪测试仪及其测试方法。

背景技术

随着我国空军对高性能运输机、超音速战斗机、高速直升机等飞行器的加速列装以及动力装备的升级换代，带来了日益严峻的飞行器舱室振动噪声控制问题。另一方面，对于作战规模和能力不断跃升的水面舰艇和潜艇，随着其威胁目标复杂性的大大增强，如何提高其减振降噪性能，以满足隐蔽性、居住性、安全性的苛刻要求，也日益成为我国海军装备发展中面临的一项亟待解决的问题。由于复合材料具有轻质、高强的结构特征和优异的力学性能，该材料被认为是解决我国空军、海军装备振动和噪声问题的关键材料。

然而，目前对复合材料开展减振降噪一体化的研究并不多见，以往针对新材料的实验研究，绝大多数是将其减振性能实验与降噪性能实验人为地分开进行。例如，专利CN207662581U设计了一种材料振动测试装置，该平台虽然可保证试件在测试过程中保持位置固定，而且可以对小型试件进行集合试验，但是仅可测试试件的振动特性。专利CN205749173 U开发出一种减振材料振动测试装置，该装置同样仅可测试材料的振动特性，并且需要固定在地基上，无法实现便携性。专利CN108982212 A设计了一种复合材料轴拉压、弯曲、扭转、振动综合性能测试平台，模拟不同工况下材料的应力状态，测试材料的综合性能。在噪声特性测试方面，专利CN109405952 A开发的测试系统考虑了箱体的隔声设计，然而并未做吸声设计以减少内壁的回声影响。专利CN104914160A设计的测试平台可测定降噪材料的吸声、隔声特性，但是在便携性与振动特性测试方面仍有欠缺。同理，专利CN107132428 A提出的噪声测试系统由于体积过大，无法应用于工程现场，因此在小型化上还需要改进。

将减振、降噪性能分开测试，导致测试效率不高，且由于安装边界条件和测试场地的调整，容易造成被测样件固有特性参数的改变，严重影响了测试的准确性。然而，目前市面上已有的测试仪器绝大多考虑的噪声激励的形式不够多样，且只针对材料的某一种性能开展测试，若需要了解材料的减振降噪性能，则需要花费大量的人力和物力来搭建实验系统，进而会导致所用的测试系统和测试仪器的体积过于庞大、成本极其高昂，不适用于工程现场使用，也缺乏一套行之有效的测试方法可以高效、快捷、准确地获取复合材料的减振降噪性能。上述测试仪器、测试方法的缺失，严重影响了我国军工研发单位科技人员对高性能复合材料减振降噪性能的客观评判，严重制约了我国研制新一代空军和海军武器装备的发展步伐。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供复合材料减振降噪性能一体化测试仪及测试方法。

具体技术方案如下：

基于混响和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；