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基于自动化脚本及有限元建模的隔声优化设计
2018-07-20 23:31:51· 来源：MSC软件
1浅谈隔声隔声问题，一般讨论的是物体一侧的声波透过物体传递到另外一侧的问题。隔声越好，消声作用越强，物体另一侧透过的声音越小。隔声的定量描述，即声学透射系数tI的倒数，实用中常用分贝来度量，表达如下：实验测量时，则需要在专业的声学实验室中进行。下图是两种专门用来测量隔声量的实验室。图 1实验室一：混响室+
1浅谈隔声
隔声问题，一般讨论的是物体一侧的声波透过物体传递到另外一侧的问题。隔声越好，消声作用越强，物体另一侧透过的声音越小。隔声的定量描述，即声学透射系数tI的倒数，实用中常用分贝来度量，表达如下：
实验测量时，则需要在专业的声学实验室中进行。下图是两种专门用来测量隔声量的实验室。
图 1实验室一：混响室+（半）消声室
图 2实验室二：混响室+混响室
将实验待测试件安装于两个声学实验室共有的墙壁中，测量发声室一侧入射到试件上的声功率和受声室一侧的透射声功率，就可以由隔声量的计算公式推导出试件的隔声量。
板件的典型的隔声量曲线如图 3所示。
图 3典型隔声曲线
隔声量一般是随频率变化的。总的来说，隔声性能随频率升高而提高。但是在各个频率段中，隔声性能又由不同因素影响和决定。通常，我们将这些频段从低到高分为：刚度控制区、共振控制区、质量控制区和吻合控制区。
在刚度控制区中，刚度决定隔声的大小，刚度越大，隔声越好。例如四边固支的板要比四边自由的隔声量高。
在共振控制区中，入射波的频率与板件共振频率接近，产生强的共振辐射噪声，从而使隔声曲线形成一个个的波谷。在这个频段中，阻尼也会影响幅值的高低。阻尼越大，共振的强度越小，从而改变透声的能力。
在质量控制区中，隔声量由板件的面密度决定。隔声曲线相对平滑，每倍频增加6dB。
在吻合控制区中，由于声波波长和结构的弯曲波波长相当，会出现横波共振，从而透射大量的声能量，产生隔声的低谷。吻合控制区的存在对隔声造成较大影响。虽然较高的结构阻尼可以提高这个频率段的隔声量，但最好是让吻合控制区避开主要的噪声源频率。
2密封条边界约束对隔声性能的影响
再看几个用Actran模拟带密封条效果的玻璃的隔声量曲线。其中密封条的非线性大变形计算由Marc软件完成，Actran读取Marc计算的变形结果，进一步计算密封条与玻璃组成系统的振动噪声-即隔声-问题。
1.玻璃厚度不同
图 4隔声量随厚度变化曲线
隔声问题，一般讨论的是物体一侧的声波透过物体传递到另外一侧的问题。隔声越好，消声作用越强，物体另一侧透过的声音越小。隔声的定量描述，即声学透射系数tI的倒数，实用中常用分贝来度量，表达如下：
实验测量时，则需要在专业的声学实验室中进行。下图是两种专门用来测量隔声量的实验室。
图 1实验室一：混响室+（半）消声室
图 2实验室二：混响室+混响室
将实验待测试件安装于两个声学实验室共有的墙壁中，测量发声室一侧入射到试件上的声功率和受声室一侧的透射声功率，就可以由隔声量的计算公式推导出试件的隔声量。
板件的典型的隔声量曲线如图 3所示。
图 3典型隔声曲线
隔声量一般是随频率变化的。总的来说，隔声性能随频率升高而提高。但是在各个频率段中，隔声性能又由不同因素影响和决定。通常，我们将这些频段从低到高分为：刚度控制区、共振控制区、质量控制区和吻合控制区。
在刚度控制区中，刚度决定隔声的大小，刚度越大，隔声越好。例如四边固支的板要比四边自由的隔声量高。
在共振控制区中，入射波的频率与板件共振频率接近，产生强的共振辐射噪声，从而使隔声曲线形成一个个的波谷。在这个频段中，阻尼也会影响幅值的高低。阻尼越大，共振的强度越小，从而改变透声的能力。
在质量控制区中，隔声量由板件的面密度决定。隔声曲线相对平滑，每倍频增加6dB。
在吻合控制区中，由于声波波长和结构的弯曲波波长相当，会出现横波共振，从而透射大量的声能量，产生隔声的低谷。吻合控制区的存在对隔声造成较大影响。虽然较高的结构阻尼可以提高这个频率段的隔声量，但最好是让吻合控制区避开主要的噪声源频率。
2密封条边界约束对隔声性能的影响
再看几个用Actran模拟带密封条效果的玻璃的隔声量曲线。其中密封条的非线性大变形计算由Marc软件完成，Actran读取Marc计算的变形结果，进一步计算密封条与玻璃组成系统的振动噪声-即隔声-问题。
1.玻璃厚度不同
图 4隔声量随厚度变化曲线
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