用于降低沖擊噪聲的非線性消聲器設(shè)計(jì)研究.pdf

1、本文設(shè)計(jì)了兩種降低沖擊噪聲的新型非線性消聲器。能量非線性快速衰減(Nonlinear Energy Sink 簡(jiǎn)稱NES)技術(shù)是一種能夠吸收沖擊能量的振動(dòng)技術(shù)。設(shè)置有強(qiáng)彈簧和大阻尼的非線性振子通過(guò)一個(gè)弱彈簧和線性部分相連，當(dāng)線性系統(tǒng)受到?jīng)_擊，非線性振子能夠以不可逆方式吸收線性系統(tǒng)的能量，并靠自己的大阻尼系數(shù)消散振動(dòng)能量。本文則把上述非線性振子引入到亥姆霍茲共鳴器模型的設(shè)計(jì)中，得到了非線性消聲器模型。 亥姆霍茲共鳴器是一種應(yīng)用廣泛

2、的共振式消聲器，它能夠有效的消除和自己固有頻率相同的噪聲，其力學(xué)模型被描述成單自由度的線性振動(dòng)系統(tǒng)。將亥姆霍茲共鳴器的腔底設(shè)計(jì)成活塞，活塞作為線性振子通過(guò)弱彈簧連接非線性振子，便設(shè)計(jì)出了第一種非線性消聲器。 由于非線性振子的存在，對(duì)亥姆霍茲共鳴器的頻域分析方法不再適合于非線性消聲器。本文則從理想氣體的物態(tài)方程出發(fā)，推導(dǎo)出共鳴器開(kāi)口處空氣柱和活塞的線性耦合項(xiàng)，把非線性消聲器描述成時(shí)域中的一個(gè)三自由度離散振動(dòng)系統(tǒng)。為了更好的研究共鳴

3、器的性能，本文把非線性消聲器作為聲波導(dǎo)管的一個(gè)旁支來(lái)研究。最后建立聲波導(dǎo)管，非線性消聲器整個(gè)系統(tǒng)的描述方程，并在MatLab下展開(kāi)數(shù)值仿真。仿真數(shù)據(jù)顯示,恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)系統(tǒng)參數(shù),非線性消聲器能夠消除沖擊噪聲，伴有能量傳遞現(xiàn)象發(fā)生。 鑒于亥姆霍茲共鳴器的等效彈性系數(shù)較小的特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了第二種非線性消聲器，把共鳴器短管處的空氣柱設(shè)計(jì)成NES系統(tǒng)的線性振子，腔底的活塞設(shè)計(jì)成非線性振子，等效彈簧作為連接線性振子和非線性振子的弱彈簧。而后建