[发明专利]一种渐变截面低频吸声体的设计方法

摘要

本发明公开了一种渐变截面低频吸声体的设计方法，通过构建空间折叠的渐变截面结构，利用结构共振与空气热黏效应使得该吸声体能够强效的吸收低频声波。相对于传统的均匀通道吸声体，该方法构建的吸声体能够在相同体积下达到更低的吸声频率，并且能够在不改变外形的条件下改变吸声频率。通过并列安装多个峰值吸声频率不同的吸声体，本发明可以实现亚波长尺度下的低频宽带吸声。综上，本发明方法构建的吸声体具有结构简单，加工难度低和易于安装使用的特点。

主权项

1.一种渐变截面低频吸声体的设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、首先通过测量环境中的噪声频率f以确定吸声体吸声频率；步骤二、根据所述步骤一测量的噪声频率f设计对应吸声频率的渐变截面吸声体，具体步骤包括：(1)根据实际加工精度和吸声频率范围确定拟采用的渐变类型，根据有限元法得到的公式计算一组渐变截面吸声体的末端入口面积比m和长度l；(2)结合拟设计吸声体的厚度W计算所需的折叠数这里指对l/W的结果向上取整；(3)将面积比m和折叠数N带入对应渐变类型的通道尺寸递推公式，计算得到渐变系数g，再进一步计算吸声体内每一通道的宽度wi；(4)结合拟设计吸声体的壁厚D确定吸声体外形的长度与高度，其中长度L＝(N+1)D+w1+w2+…+wN，高度根据实际安装位置的尺寸而定，其中w1,w2…wN分别指第i个通道的宽度；步骤三、使用传输矩阵法计算符合步骤二确定的上述几何参数的渐变截面吸声体的吸声系数曲线，判断该吸声系数曲线是否符合实际使用需求，若符合则进入步骤四，否则舍弃m、l并返回步骤二；步骤四、根据步骤二确定的几何参数加工渐变截面吸声体，通过与理论值对比评价该渐变截面吸声体的实际吸声性能，若符合要求，则完成该吸声体设计，若不符合，则对通道宽度和渐变系数微调至符合要求。