Page 101 - 《应用声学》2020年第5期

第 39 卷 第 5 期 林森等： 复材结构刚度与隔声量的计算及参数优化 743

0.14 基础上，增加内饰板安装之后，整体结构的隔声量
ሷগ༏૝٨
0.12 在整个频段上又能提高 5 ∼ 10 dB。由此可见，为提
ҧ᩻
0.10 高复材壁板的隔声性能，有必要铺设一定厚度的隔
᫾ࡉ૯Ᏺڂߕ 0.08 音棉。

0.06
0.04 表 2 不同声学处理方式的复材结构
Table 2 The composite skins with differ-
0.02
ent noise control treatment
0
0 1000 2000 3000 4000 5000
ᮠဋ/Hz 声学处理方式
工况 1 光壁板
图 8 复材结构阻尼损耗因子
3
工况 2 光壁板 + 隔音棉 (127 mm, 9.6 kg/m )
Fig. 8 The damping loss factor of the composite
3
工况 3 光壁板 + 隔音棉 (127 mm, 9.6 kg/m )+ 内饰板
curved skin
在 VA One 软件中，利用 Orthotropic Solid 对
结构进行建模，并在结构两侧分别建立声空间子系 5 dB
统模拟发声室和接收室，利用扩散声场激励，如图 9
所示。阻尼损耗因子来自于图8的测试数据。在VA ᬦܦ᧚/dB
One 软件中计算 SEA 模型的隔声量，并与 3 种不同
͌ᄾፇ౧(ࢺц1)
声学处理方式下 (见表 2) 复材结构的隔声量 1/3 倍 ฾តፇ౧(ࢺц1)
͌ᄾፇ౧(ࢺц2)
频程测试结果进行对比，如图10(a)所示。可以看出， ฾តፇ౧(ࢺц2)
͌ᄾፇ౧(ࢺц3)
工况 2 和工况 3 仿真结果与测试结果吻合较好；工 f r f c ฾តፇ౧(ࢺц3)
况1在2000 Hz 以上仿真结果与测试结果吻合较好， 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
ᮠဋ/kHz
但在 1000 Hz、1250 Hz、1600 Hz 三个频率上，工况 (a) ᬦܦ᧚
1 的仿真结果与测试结果误差较大，分别达到 8 dB、
11 dB、10 dB，其余频率上基本在±5 dB 范围内，如 DSTL/dB 10 0
图10(b) 所示。这是因为工况 1 是光壁板状态，环频 -10 ࢺц1
率f r 和吻合效应频率f c 在仿真中的影响很明显，但
DSTL/dB -10 0 ࢺц2
在测试中受安装状态的影响，这两个频率不突显。 10

DSTL/dB -10 0 ࢺц3
10

100 200 400 800 1600 2500 4000
ᮠဋ/Hz
(b) ͌ᄾˁតᰎፇ౧ᄊࣀϙ
图 10 不同声学处理方式的复材结构隔声量仿真与
测试结果对比 (1/3 倍频程)
图 9 复材曲板结构传声损失 SEA 模型
Fig. 10 TL comparison of the composite skins
Fig. 9 The SEA model of the composite curved skin
with different NCT between simulation and mea-
surement data (one third octave)
此外，对复材壁板采取声学处理之后，整体
结构的隔声量明显提高。尤其是在壁板表面铺设 利用 SEA，分别对表 1 中的构型 1 ∼ 构型 5 等
127 mm、9.6 kg/m 的隔音棉之后，整体结构在 不同铺层构型的复材结构进行隔声性能评估，并与
3
500 Hz 以上频率隔声量提高显著 15 dB 以上；在此 原构型进行对比，在表 2 不同工况下分析铺层顺序