Page 136 - 《应用声学》2021年第3期

454 2021 年 5 月

1.0 1.0
0.9
0.8 0.8
0.7 0.6
ծܦጇ஝ 0.6 ծܦጇ஝
0.5
0.4 0.4
฾តፇ౧ ฾តፇ౧
0.3 ͖ӑፇ౧ 0.2 ͖ӑፇ౧
͌ᄾፇ౧ ͌ᄾፇ౧
0.2
0.1 0
500 1500 2500 3500 4500 0 1000 2000 3000 4000
ᮠဋ/Hz ᮠဋ/Hz
(a) ABCፇ౞ (b) ACBፇ౞

0.9 0.9
0.8
0.8
0.7
0.7 0.6
ծܦጇ஝ 0.6 ծܦጇ஝ 0.5
0.5
0.4
0.4 ฾តፇ౧ 0.3 ฾តፇ౧
͖ӑፇ౧ ͖ӑፇ౧
0.3 0.2
͌ᄾፇ౧ ͌ᄾፇ౧
0.2 0.1
0 1000 2000 3000 4000 0 1000 2000 3000 4000
ᮠဋ/Hz ᮠဋ/Hz
(c) BACፇ౞ (d) BCAፇ౞
1.0
0.9 0.9
0.8 0.8
0.7
ծܦጇ஝ 0.6 ծܦጇ஝ 0.7
0.6
0.5
0.5
0.4 0.4
0.3 ฾តፇ౧ 0.3 ฾តፇ౧
͖ӑፇ౧ ͖ӑፇ౧
0.2 ͌ᄾፇ౧ 0.2 ͌ᄾፇ౧
0.1 0.1
0 1000 2000 3000 4000 0 1000 2000 3000 4000
ᮠဋ/Hz ᮠဋ/Hz
(e) CABፇ౞ (f) CBAፇ౞
图 3 优化前后吸声系数仿真和测试结果
Fig. 3 Simulation and test results of sound absorption coefficient before and after optimization

4.2 优化结果讨论 结果的变化：结构 ABC、BAC、BCA和CBA在低频

本节主要分析优化前后结构总厚度、面密度 段的第一峰值吸声系数大小都有明显提升；在高频
和吸声性能的变化。表 2 数据表明，根据优化过程 段 (2500 Hz 以上)ABC、BAC、BCA 和 CBA 吸声系
中厚度的约束限制，每种结构的厚度都缩减到了 数优化之后有所降低，剩余结构 ACB 和 CAB 的厚
90 mm，比优化之前减少了 18 mm。然后根据材 度优化结果比较符合单层吸声材料厚度减少之后
料原始厚度值带入公式 (18) 中计算可知其面密度 的吸声系数变化规律，吸声系数整体右移。上述前
3
值为 85.01 kg/m ，优化后的结构面密度最大值为 面4种结构低、高频吸声交替变化，后两种结构吸声
3
3
84.13 kg/m ，最小值为80.58 kg/m ，都比原始结构 系数右移的现象，是由于前 4 种结构的原始结构对
小，以上两个指标的提升在结构轻薄程度上都有重 于低频吸声效果较弱，优化之后的结构在中低频段
大意义。最后根据图 3 分析优化前后吸声性能仿真 提升明显，因此会产生与 ACB 和 CAB 截然不同的