多孔材料元胞自動機聲學建模及高聲壓激勵下材料的聲學性能研究.pdf

1、本文分別以常溫常壓下多孔材料聲學建模和高聲壓級下微穿孔板吸聲性能理論仿真兩個方面入手對吸聲體進行研究。多孔材料的聲學建模是采用元胞自動機算法，目的是為了能夠從新的角度入手去建立多孔材料的吸聲理論模型;微穿孔板在高聲壓級下的吸聲仿真則是通過多物理耦合軟件COMSOL來完成。
　　第一部分為元胞自動機建模。研究對象為平面波在駐波管內(nèi)的傳播，對其建立一維元胞空間，同時通過對一維小振幅聲波的波動方程差分計算以及邊界條件分析推導出元胞之間的

2、局部演化規(guī)則，從而得到末端無吸聲材料時駐波管模型內(nèi)平面聲波的聲壓分布。接下來，以此為基礎，在駐波管末端添加吸聲材料，推導材料內(nèi)部元胞單元之間的局部演化規(guī)則，并計算出此情形下駐波管模型內(nèi)的聲壓分布。最后，模擬駐波法實驗，采集管內(nèi)聲壓幅值，計算出吸聲系數(shù)，計算結果與現(xiàn)有實驗數(shù)據(jù)吻合較好。該一維模型旨在通過邊界條件的推導實現(xiàn)聲波在邊界處的真實反射情況，為后續(xù)構建復雜多孔材料內(nèi)部結構元胞自動機模型打好基礎，從而得到聲波在多孔材料內(nèi)部無序分布的骨

3、架結構中的傳播規(guī)律。
　　第二部分為高聲壓級下微穿孔板的吸聲仿真。與多孔材料相比，微穿孔板具有更規(guī)則的結構，以馬大猷教授提出非線性聲阻理論為基礎，通過方程推導，利用COMSOL軟件壓力聲學模塊對微穿孔板吸聲特性進行建模仿真，并通過仿真計算結果得到影響高聲壓級下微穿孔板吸聲特性的結構參數(shù)。微穿孔板雖然屬于共振式吸聲結構，但其吸聲機理與多孔材料有共同點，并更為簡潔，該仿真以微穿孔板為研究對象，但對多孔材料在高聲壓級下的吸聲研究具有一定