学术前沿 | 基于变深度并联U型腔体的微穿孔板宽带低至中频吸声研究

主要观点总结

本文介绍了一种由四个不同深度的U型腔体并联支撑的微穿孔板结构（MPPU）的研究。基于电-声类比原理建立了理论模型，并通过有限元分析模拟揭示了其宽频吸声机理。与直腔支撑微穿孔板（MPPS）相比，MPPU在300-1200 Hz频段的平均吸声系数提高了20%。实验验证了理论模型与数值模拟的准确性，并展示了其良好的吸声性能。此外，该研究还探索了边界条件和几何参数对MPPU结构吸声性能的影响，以及其共振频率的可调谐特性。该结构具有亚波长厚度、可调谐性、宽频带吸声等优势，适用于建筑声学与室内隔音等场景。然而，长期使用中存在积尘堵塞微孔的风险，需建立维护机制或开发自清洁功能。

关键观点总结

关键观点1: 介绍MPPU结构的设计与理论模型建立

研究提出了一种由四个不同深度的U型腔体并联支撑的微穿孔板结构，并基于电-声类比原理建立了理论模型，用于计算归一化表面声阻抗表达式及法向入射吸声系数。

关键观点2: MPPU结构的吸声性能与模拟验证

通过有限元分析模拟揭示了该结构的宽频吸声机理，并与直腔支撑微穿孔板（MPPS）进行了性能对比。实验结果显示，在特定频段内实现了高效的声能吸收。

关键观点3: MPPU结构的可调性与优势分析

通过改变边界条件和几何参数，分析了MPPU结构共振频率的可调性。该结构具有亚波长厚度、可调谐性、宽频带吸声等优势，适用于建筑声学与室内隔音等场景。

关键观点4: MPPU结构的长期稳定性与维护需求

微穿孔板在长期使用中存在积尘堵塞微孔的风险，可能影响性能稳定性。因此，需要建立定期维护机制或开发自清洁功能以保障其长效运行。

关键观点5: 未来研究方向与潜在应用

未来研究可深入探索简化U型腔结构设计，通过诱导π相位差实现声波相消干涉，有望显著提升吸声效能，推动下一代高效环保声学材料的开发进程。