蜂窝结构与降噪的研究

1、蜂窝构造与降噪的争辩航空航天 083614 孙诚骁 我们又了解多少呢？它们的结合能否带给我们可喜的效果道来。摘要：构造隔音功能在建筑和汽车领域的应用。关键字：蜂窝构造 降噪 隔声量问题的提出ktv ktv 包厢内对于墙体，天花板和门的观看和分析，推断出了问题的症结。首先，假设 ktv 是多层构造的话，下层的天花板和上层的地板是声波传递的主要路径，ktv 包厢内墙体是使用了隔音构造的，但是对于天花板和地板，考虑到需要挂一些灯饰，音响，或者是做嵌入式的点歌系统，往往就不会使用隔音墙。这使得同意位置上下两层之间的隔音效果受到了影响。其次是包厢房门的使用，假设你认真在ktv 走廊中走过，你会感觉到，一

2、般包厢内的噪 你在自己包厢里仍旧能听见对面包厢的噪音。 虑房门的美观和价格，往往就会选择那些看起来厚实，玻璃花纹美观而价格也适中的房门。所以哪里没有考虑隔音效果，噪音就会在哪里传出来。那这样一个困扰笔者的问题当如何解决呢？正好笔者在学习飞机装配时觉察了蜂窝结 能不能削减声波的传递呢？在查阅了大量资料以后介绍。蜂窝夹层构造简介据有刚性、较高的稳定性和绝热、隔音及电绝缘性能。蜂窝构造的总稳定性比其面板本身的稳定性高出很多倍空、航海、汽车、建筑、包装等领域得到广泛的运用。蜂窝夹芯构造形式有圆形、正六边形、正方形等；材质可以使铝合金、芳纶纸、陶瓷、玻璃布等；蒙皮可承受纤维板、铝合金板、玻璃板等。噪音简

3、介物理学定义：发生体做无规章振动时发出的声音。环境噪音。噪音的单位为分贝 dB当超过 80 分贝时，声音就变成了令人不舒适的噪音，105 分贝时，听力将受到永久性损害。噪音对人体的损害不仅仅局限于听力，由于它也是一种振动频率，他能影响人的心血管功能和激素分泌功能，甚至对于心理也有很大的消极作用。更恐惧的是当噪音190dB以上时，就能致人于死地。隔声的定义的投射声能相差的分贝就是该材料的隔声量，通常用符号RdB表示。R = 10lg入 10透= 1透= 101式中 R：隔声量；入：入射声能；透：透射声能；：透射声能/入射声能蜂窝降噪机理转化为热能而散失掉，因而起到了消声作用。在争辩多孔性吸声材料

4、时，瑞利Rayl曾给出了一种抱负化模型，称为Rayl 吸声构造上述的瑞利吸声构造模型根本全都。S.Sokolinsky，ShankarRajaram，StevenR.Nutt在他们的论文中进MAPLE 和 MATLAB 等软件经过试验和计算后得出夹层板的内部排列规章影响了穿透损耗量transmission loss 穿透损耗量指入射声能和透射声能之差，是反映材料隔声效果的重要参数。均匀排列的蜂窝构造和各向同性的芯子作为夹层板的内部构造能有效地隔音的有用性。蜂窝夹层构造的声学争辩现状1959 Krutze Watters 第一次对蜂窝的争辩开头以后，不多有关于蜂窝构造声学性能的争辩。JohnP.

5、Cushman 从工艺的角度争辩了蜂窝夹层构造的连接问题，通过与试验数M.J.Jacobson 争辩了考虑声疲乏时蜂窝夹层板的设计。Ferdinand.W.Grosveld 对蜂窝夹层板在应用于飞机机身侧壁壁板 装蜂窝以后的平均隔声量与质量定律的平均隔声量接近。E.Nillsson 对蜂窝夹层构造的隔声A.C.Nilsson 给出的单层板隔声量计算公式，推导出蜂窝构造的隔声量计算公式。Evan.B.Davis 用能量统计法争辩蜂窝的隔声性能，并提出了亚音速和超音速时的不同的设计方法。蜂窝降噪的影响因素Portia Peters Steven Nutt 2022 年对于声速和蜂窝构造运用模态分析

6、ModalAnalysis进展了试验，并在应用声学Applied Acoustic上发表了文章。度，外表材质密度，外表材质厚度，芯子剪切模量，外表材质弹性模量。文中指出蜂窝构造的波速特性和声能穿透损耗量有亲热的关系。他们的试验现象是：芯子密度越大，穿透损耗量transmission loss越小；芯子密度越小，穿透损耗量越大。Kevlar 芯高剪切模量的穿透损耗量比Nomex 芯的要多外表材料对于穿透损耗量的影响并不明显蜂窝胞元的数量对于穿透损耗量影响也不明显SSS-2 型号在试验中声波穿透损耗量最大他们得出的试验结论是：shear modulus Rajaram measurement of

7、 sound transmission losses of honeycomb partitions with added gas layersPortia 和 Steven 的试验也证明白这一点。试验还证明白低剪切模量蜂窝构造意味着低的波速和更好的隔音表现。而南京航空航天大学的顾志武在他的硕士论文中也对于蜂窝构造进展了深入的争辩 运用了 ANSYS 软件建立了蜂窝夹层构造的根本声学争辩模型，依据蜂窝夹层构造的几何特征参数变化争辩了各个参数对于整个构造声学性能的影响。顾志武分析了四种不同的的因素对于蜂窝构造隔声量的影响。即面板厚度，芯材厚度， 蜂窝构造高度以及蜂窝六边形边长。所得出的试验结果数

8、据如下：由这些结果我们可以看出四个变量对于隔声量的影响效果1比方芯彩材料厚度对蜂 窝构造隔声量的影响并不很大2 增加，符合双墙隔声理论。但在低频段，隔声量却和双墙理论不相符合，得出的分析是：在 力，很明显在低频率的时候，构造隔声量的提高，是受到构造本身特性的影响。这和Portia Peters Steven Nutt 所得出的试验结论不谋而合3蜂窝芯材的面密度随着六边形边长 会提高构造的劲度，这也是有利于构造隔声性能的提高的。自主争辩蜂窝构造的方法设定方法在此根底上制定我的争辩方法和过程。通过对于隔音和蜂窝降噪机理的介绍TL 也就是穿透损耗量。对隔声构造 TL 的争辩，先后共消灭过 4 种主要

9、方法，即波传递法Wave Analysisl analysis approacl y analysi、和数值分析法l 。而从当前现状看来最适合笔者使用的方法就是数值分析法问题也是适用的，用数值分析法求 TL 问题最突出的优点是不受隔声构造的几何外形和材料周密，那么计算机的计算力量将受到cpu 的处理速度的限制。有限元软件的入门使用在构造力学课程中已经有所涉及，所用的是 COMSOL 公司的COMSOL Multiphysics求解的问题范围，其中就包括了“降噪措施声障，构造材料，隔音板的设计软件可以解决蜂窝隔声问题之后，笔者参看了一些案例教学，总结了以下试验计算步骤。设定蜂窝夹层构造的几何特征

10、参数，材料属性运用 COMSOL 软件建立蜂窝夹层构造的根本声学争辩模型划分单元建立谐波声场模型划分声场单元施加边界条件和载荷计算结果COMSOL fluent 软件进展为支撑，才能正确的设定边界条件。操作过程中定会遇到各种各样的问题个设计打算。蜂窝隔声的前沿应用隔音效果好。通过试验证明白，厚度 90mm 的纸蜂窝轻质墙板墙体使用的隔音性能指标与加有效使用面积 3%5%，增大建筑物内部空间，提高得房率；同时纸蜂窝轻质复合板材特装修天花和地板。蜂窝陶与发动机:用蜂窝陶作为型热动力的排气消声构造，其不仅具有阻性与抗性的 区的降噪效果为 5%13%，随着摩托车，汽车等机动车辆的快速增加，排气污染与排

11、气噪声必将使环境恶化。而将蜂窝陶安装在发动机排气管道内，能起到降低排气噪声的目的。ktv 噪声问题的设想ktv 板之间的运用优势，到底内地ktv 中多层设计并不多见。而蜂窝构造门应当是一个格外先进外通过前面的争辩觉察蜂窝构造门的隔音效果想相比一般的门也要高不少100 到 1000 赫兹左右，而在这一范围内，蜂窝构造的隔声量始终保持在 20db 以ktv 50 分贝的标准来说，是一个相当可观的隔音效果。那么它的价格是否可以承受呢？笔者在网上进展了查询觉察网上特地供给ktv 包房门的商家给出的价格从 500 2022 ktv 1400 左右，而铝蜂窝门售价大约也在1200 元，所以可以尝试使用铝蜂

12、窝门来代替原有的包厢门。但是具体应用结果需要实践测试才能看出。蜂窝隔音领域的将来展望领域的拓展。 Ran Zhou 和 Malcolm J.Crocker 两位学者就在他们的论文中争辩了泡沫填充蜂窝构造的隔声量，争辩的。运用到蜂窝构造呢？笔者有以下想法：可以运用在洗衣机，空调等家用电器的外壳制作上，可有效削减震惊和降低噪音高架桥的隔音，现在高架运输量越来越大，过去的隔音带显得也没有那么奇特了， 是否可以使用构造隔音板来提高隔音效果是值得争辩的3 蜂窝玻璃的型玻璃，这个问题是接着上面问题的深入争辩，假设能把蜂窝构造运 更多地削减噪音，拥有更好的生活环境。总结用它各方面的优势。这也是对于一个事物全

13、局性的把握，是符合科学探究精神的。参考文献Tongan Wang,Vlardimir S.Sokolinsky,Shankar Rajaram,Steven R.Nutt . Assessment of sandwich models for the prediction of sound transmission loss inunidirectional sandwich panels.Applied Acoustics 66(2022) 245-262Ran Zhou,Malcolm J.Crocker.Sound transmission loss of foam-filled hon

14、eycombsandwich panels using statistical energy analyses and theoretical and measured dynamic properties.Journal of Sound and Vibration 329(2022) 673-688Peters,Steven Nutt.Wave speeds of honeycomb sandwich structures:Anexperimental approach.Applied Acoustics 71(2022) 115-119C.F.Ng,C.K.hui.Low frequen

15、cy sound insulation using stiffness control withhoneycomb panelsApplied Acoustics 69(2022) 293-301Huang Wen-chao,Ng Chung-fai.Sound insulation improvement using honeycombsandwich panels.Applied Acoustics,Vol.53,No.1-3,pp.163-177 2022刘培臣 使用合金蜂窝体制造的宽频带消声器 N北京工业大学学报 1994 12 月20 卷第四期钟祥璋 纸蜂窝吸声体在压缩机房内降噪的应用 J;声学技术;1985 02 期王海军 降低发动机排气噪声的型材料蜂窝陶瓷 J. 汽车工艺与材料, 2022,(11)赵文华 郭秀荣 刘德彰 型热动力排气消声构造_蜂窝陶的流阻与降噪试验争辩J 能源争辩与利用 1996 06 期张建林 金属蜂窝板片构造体系的理论分析及应用争辩 D 东南大学 2022 年杨小俊 兰青山 型纸蜂窝夹芯构造复合板及其应用前景 J 包装工程 2022 年19 期顾志武 皱褶