[发明专利]一种ABA结构随机入射吸声系数的测试方法

权利要求书

1.一种ABA结构随机入射吸声系数的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将ABA结构的前处理形成ABA测试结构；所述ABA测试结构是在ABA结构的两侧分别添加棉毡材料，其中靠近声源一侧的棉毡材料为硬层棉毡，远离声源一侧的棉毡材料称软层棉毡；

(2)将ABA测试结构样件放置传递矩阵测试装置内部，测试中根据ABA测试结构的声波参数，建立ABA测试结构样件的传递矩阵并保存；

传递矩阵测试装置包括阻抗管、麦克风组、数据采集装置、功率放大器、计算机；

计算机产生的声音信号通过功率放大器放大和扬声器转换成声信号进入阻抗管中，麦克风组获取对应位置发出的声信号，然后通过数据采集卡传递到计算机中；

测试过程中，将ABA测试结构样件放置阻抗管内部，所述的麦克风组一端在阻抗管上，且分布在待测材料两侧，麦克风组的另一端连接数据采集器，麦克风组检测阻抗管内的声压信号，将声压信号分解获得声波参数；

(3)重复执行步骤(2)，测试ABA测试结构中的软层棉毡和硬层棉毡的传递矩阵并保存；

(4)通过传递矩阵逆推法修正的薄膜层传递矩阵；传递矩阵逆推法的公式为：

式中，T₁为ABA测试结构中硬层棉毡的传递矩阵；T₂为修正的薄膜层的传递矩阵；T₃为ABA测试结构中软层棉毡的传递矩阵；T为ABA测试结构的传递矩阵，上标-1表示传递矩阵的逆矩阵；

(5)测试ABA结构中的软层棉毡材料声学参数，并将测试结果保存在数据库中；在有限元计算软件中建立棉毡材料传递矩阵计算模型，在传递矩阵计算模型中，将声学参数输入传递矩阵计算模型中计算软层棉毡传递矩阵；

(6)测试ABA结构中的硬层棉毡材料声学参，将获得硬层棉毡的声学参数并保存在数据库中，将声学参数输入传递矩阵计算模型中以计算硬层棉毡的传递矩阵；

(7)将第步骤(4)～步骤(6)步中计算得到的修正的薄膜层传递矩阵与软层棉毡、硬层棉毡的传递矩阵按照硬层棉毡-修正的薄膜层棉毡-软层棉毡的顺序相乘得到ABA结构整体的传递矩阵并利用该传递矩阵计算随机入射下的吸声系数；

所述修正的薄膜层包括ABA结构的隔声层、以及位于隔声层与棉毡材料之间的耦合层。

2.根据权利要求1所述的一种ABA结构随机入射吸声系数的测试方法，其特征在于：所述耦合层是棉毡材料通过EAA胶膜高温加热粘结在PE薄膜两侧上形成。

3.根据权利要求1所述的一种ABA结构随机入射吸声系数的测试方法，其特征在于：所述声波参数包括入射声波、反射声波、透射声波和二次反射声波。

4.根据权利要求1所述的一种ABA结构随机入射吸声系数的测试方法，其特征在于：在有限元计算软件中，以ABA结构的前表面为坐标原点，建立阻抗管模型；阻抗管模型包括发声管、棉毡材料、受声管以及麦克风组，麦克风组分布在棉毡材料两侧，将测试得到的待测材料的声学参数输入有限元计算模型，设置模型末端吸声系数，计算材料前、后表面的声压、质点振动速度；设置不同的模型末端吸声系数，计算材料前、后表面的声压、质点振动速度，根据两组材料前、后表面的声压、质点振动速度，计算待测材料的传递矩阵。

5.根据权利要求1所述的一种ABA结构随机入射吸声系数的测试方法，其特征在于：步骤(5)和步骤(6)的测试包括：通过阻抗管吸声试验测试待测材料的垂直入射吸声系数，通过流阻率试验测试流阻率，通过孔隙率试验测试孔隙率；将垂直入射吸声系数、流阻率、孔隙率测试结果输入曲折因子、特征长度参数计算软件，计算待测材料的曲折因子以及特征长度；通过准静态试验测试待测材料的杨氏模量、阻尼损耗因子，最后将测试结果保存在数据库中。

6.根据权利要求1所述的一种ABA结构随机入射吸声系数的测试方法，其特征在于：所述棉毡材料传递矩阵计算模型中，棉毡材料选用唯象模型，棉毡材料的唯象模型具体选择为JCA模型。

7.根据权利要求1～6任一项所述的一种ABA结构随机入射吸声系数的测试方法，其特征在于：所述声学参数包括流阻率、孔隙率、曲折因子、特征长度；物理参数包括厚度、密度。