文章摘要
刘淑梅,孔德义,李山山,李子博,赵湛.计及温度条件下的微穿孔板结构优化设计[J].声学技术,2015,34(4):347~352
计及温度条件下的微穿孔板结构优化设计
The structure optimization of micro-perforated panel absorber considering the effect of temperature
投稿时间:2014-07-07  修订日期:2014-09-12
DOI:10.16300/j.cnki.1000-3630.2015.04.011
中文关键词: 微穿孔板  粒子群优化算法  优化设计  吸声系数
英文关键词: micro-perforated panel  particle swarm optimization algorithm  optimization design  sound absorption
基金项目:国家自然科学基金资助项目(11474291)。
作者单位E-mail
刘淑梅 中国科学技术大学自动化系, 安徽合肥 230026
中国科学院合肥智能机械研究所, 安徽合肥 230031 
liu5652025@163.com 
孔德义 中国科学院合肥智能机械研究所, 安徽合肥 230031  
李山山 中国科学技术大学自动化系, 安徽合肥 230026
中国科学院合肥智能机械研究所, 安徽合肥 230031 
 
李子博 中国科学技术大学自动化系, 安徽合肥 230026
中国科学院合肥智能机械研究所, 安徽合肥 230031 
 
赵湛 中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室, 北京 100190  
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中文摘要:
      微穿孔板吸声体是由穿孔直径在1 mm以下的薄板和板后空腔组成的共振吸声结构, 其结构通常可利用经典的微穿孔板理论来设计。但在温度变化条件下, 经典的微穿孔板理论已经不足以设计出满足要求的微穿孔板结构。文中在设计微穿孔板吸声结构时, 不仅考虑了结构参数孔径d、板厚t、孔间距b及空腔深度D对微穿孔板吸声特性的影响, 又计入了温度T这一参数。拟采用改进的粒子群优化算法, 分别对一定温度下的单层和双层微穿孔板吸声体的结构参数进行优化设计, 搜索得到最优的参数组合, 使其在给定的频带范围内平均吸声系数最高。优化结果表明:利用改进的粒子群算法设计出的微穿孔板吸声结构在给定频率范围内吸声系数较大, 且符合给定温度的要求。
英文摘要:
      As a new promising sound absorption material, micro-perforated panel absorbers (MPPAs) have been successfully applied in various noise control occasions, even capable of working at harsh environments, including high temperature circumstances. According to Maa's model, the sound absorption performance of a MPPA can be theoretically predicted as four parameters were chosen, i.e., the perforation diameter d, the panel thickness t, the distance between centers of adjacent perforations b, and the depth of the air gap D. However, the Maa's model turns to be inaccurate at high temperatures. In this work, the temperature T is included into Maa's model as the fifth parameter besides the four parameters. Simulation results show that better prediction accuracy could be obtained at high temperatures with the revised model. Furthermore, an improved particle swarm optimization algorithm is proposed to search for optimal structure parameters of mono-layer and double-layer MPPAs at given temperatures, which will facilitate the design work for MPPAs working at high temperatures.
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