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第 38 卷 第 1 期 唐荣江等： 利用混合 FE-SEA 方法的前围隔声性能优化设计 27

最好的隔声性能。由此可选出最佳的材料组合为 毡 (10 mm)+ EPDM 隔声垫 (2 mm)。将选出的优
毛毡 + EPDM 隔声垫。结合 C 列和 D列的最大 TL 选组合与试验4 对比知两者的差异在于隔声材料的
值，通过极差分析法选出的前围声学包组合为毛 厚度。

表 4 极差分析法仿真结果计算
Table 4 Simulation results calculation by range analysis method

吸声材料 隔声材料 吸声材料厚度/mm 隔声材料厚度/mm
序号 传递损失/dB(A) 总厚度/mm 总质量/g
A B C D
1 1 3 3 3 21.3288 14 1131
2 1 1 1 1 21.2789 8 2359
3 1 2 2 2 20.1525 11 759
4 2 1 3 2 24.4619 13 5381
5 2 3 2 1 23.5267 10 2181
6 2 2 1 3 22.7863 10 1777
7 3 2 3 1 20.7708 12 4452
8 3 3 1 2 21.2501 9 2938
9 3 1 2 3 20.8481 12 7375

TL 1 20.9201 22.1963 21.7718 21.8588
TL 2 23.5916 21.2365 21.5091 21.9548
TL 3 20.9563 22.0352 22.1872 21.6544
R TL 2.6716 0.9598 0.6781 0.3004

4.2 方差分析 次顺序为 “吸声材料 > 隔声材料 > 吸声材料厚度

极差分析法虽然可以选出影响试验结果的主 > 隔声材料厚度”。通过对仿真结果进行方差分析，
次因素及各因素的最佳水平组合，但无法区分各 进一步验证了极差分析选出的优选组合的合理性。
因素引起的数据波动即各因素对试验结果影响显 表 5 方差分析表
著性。故需要对仿真结果做进一步分析。方差分 Table 5 Variance analysis
析以 F-分布为概率分布依据，根据平方和与自由
方差来源 平方和 自由度 均方 F
度计算的组间与组内均方并估计出 F 值，若有显
吸声材料 (A) 14.083 2 7.042 99.697
著差异则进行事后比较 [11] 。根据显著性检验原则，
隔声材料 (B) 1.585 2 0.792 11.22
选择置信水平分别为 0.10 和 0.05，根据置信水平 吸声材料厚度 (C) 0.701 2 0.351 4.965
查表 [11] 得因素显著性临界值为 F 0.05 (2, 2) = 19.0， 误差 0.141 2 0.071
F 0.1 (2, 2) = 9.0。由于正交试验中未设置对照组，将 总和 16.511 8
方差最小的因素定为误差项。各因素方差分析结果
如表5所示。 4.3 优选结果分析
方差分析的 F 值越大，该因素对试验结果传递 将优选组合添加到仿真模型中进行仿真计算，
损失的影响程度越高。对于因素A：F A > F 0.1 (2,2)， 并与试验 4 的仿真结果进行对比，结果如图 7 所示。
F A > F 0.05 (2,2)，因此可判断因素 A 是显著性因 分析由图7可知，两个组合在900 Hz∼2000 Hz范围
素，对前围的传递损失有显著影响。对于因素 B： 内有较明显差异：在900 Hz∼1250 Hz 范围内试验 4
F B > F 0.1 (2,2)，F B < F 0.05 (2,2)，因此可判断因素 的传递损失更好，而在 1250 Hz∼2000 Hz 范围内优
B是一般显著性因素。因素C 的F值均小于两个置 选组合的传递损失更优。两组的传递损失差值小于
信水平临界值，即因素C对传递损失的影响不显著。 0.7 dB(A)。两组的平均传递损失、厚度、质量对比
综上所述各因素对前围传递损失影响显著性的主 如表6所示。