金属橡胶材料吸声特性的理论分析.pdf

2009年5月北京航空航天大学学报May2009

第35卷第5期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsVol.35No15

金属橡胶材料吸声特性的理论分析
马艳红洪杰李昊宇李一峰

(北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京100191)

摘要:对金属橡胶材料的吸声特性进行了理论研究.针对金属橡胶多孔性的特点,
以瑞利模型为基础,根据圆管中声传播理论和亥姆霍兹共鸣器原理,建立了金属橡胶的吸声理
论模型,推导出金属橡胶吸声系数的计算公式.并通过阻抗管法对不同结构参数的金属橡胶试
验件进行了吸声性能的试验.试验结果验证了该理论模型的准确性.该吸声模型为金属橡胶在
吸声降噪方面的工程应用提供了理论依据.
关键词:金属橡胶;吸声模型;吸声降噪
中图分类号:TG115
文献标识码:A文章编号:100125965(2009)0520653204

Theoreticalanalysisonsoundabsorptioncharacteristicsofmetalrubber
MaYanhongHongJieLiHaoyuLiYifeng

(SchoolofJetPropulsion,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Beijing100191,China)
Abstract:Thetheoreticalresearchonsoundabsorptioncharacteristicofmetalrubber(MR)wasper2
formed.OnthebasisofRayleighmodelandaccordingtothesoundpropagationtheoryinpipeandtheprinci2
pleofHelmholtz,theacousticmodelofMRwasestablished,andformulaofabsorptioncoefficientwasde2
rived.Withtheacousticimpedancepipe,theexperimentsfornoisereductioncharacteristicofMRwithdiffer2
entstructuralparameterswerecarried.Theresultsofthetestshowtheaccuracyofthisacousticmodel.Itpro2
videstheoreticalsupportforthefurtherengineeringapplicationofMRinthefieldofnoisereduction.
Keywords:metalrubber;acousticmodel;noisereduction

噪声污染是当今世界三大主要污染源之一.且会产生粉尘污染环境;金属纤维材料和泡沫材
随着世界航空运输业的蓬勃发展,航空噪声带来料的工程应用都受限于高昂的研究成本和苛刻的
的问题越发凸现出来.现在,机场条例、发动机的加工工艺要求.所以,为了满足在航空航天及国防
适航取证及飞机的隐身性要求都强烈限制飞机的武器装备等特殊应用环境下减振降噪的需求,非
最大噪声水平,这使燃气涡轮发动机的噪声抑制常迫切地需要对具有抗腐蚀、强度大、使用寿命
成为最重要的研究领域之一[1].长、工作温度范围大和环境适应能力强等特点的
采用多孔性吸声材料是解决减振降噪问题较多孔性吸声材料展开理论与工程应用的研究.
常用的手段.多孔性吸声材料按其选材的物理特金属橡胶是一种新型的多孔结构阻尼材料,
性和外观主要分为有机纤维材料,无机纤维材料,其特殊的成型工艺使其具有许多其它多孔材料无
金属吸声材料和泡沫材料4大类[2].广大学者对法比拟的优良性能:孔隙度可控、耐高低温、抗老
不同类型的多孔性吸声材料的研究表明[2-5]:多化、结构设计性强,研究表明其具有高弹性、高阻
孔性吸声材料普遍具有良好的高频吸声性能,但尼特点.另外金属橡胶从表到里都具有大量互相
其减振性能有限;有机纤维材料无法在稍微恶劣连通的微孔和缝隙,能够有效地吸声降噪.鉴于
的环境中使用;无机纤维材料吸湿后性能不稳定此,对金属橡胶吸声特性进行系统的理论与实验

收稿日期:2008211228
基金项目:国防基础科研计划资助项目(K1203060815)
作者简介:马艳红(1975-),女,辽宁铁岭人,讲师,[e-mail].
654北京航空航天大学学报2009年
研究具有重要意义.图1c中粗线标识的部分为一个亥姆霍兹共
本文针对金属橡胶多孔性的特点,对金属橡鸣器,可见金属橡胶声学单元体在迎声面上是由
胶的吸声特性进行了理论研究,