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梯度流阻率多孔材料设计与声学性能分析
被引量:
1
1
作者
程宇翔
熊鑫忠
+1 位作者
刘学文
周跃亭
《应用声学》
北大核心
2025年第2期396-404,共9页
传统均匀介质声学材料已不能满足现代声学对于宽频吸声的要求,因此提出具有不同梯度流阻率的复合结构。以具有梯度流阻率的聚氨酯泡沫为研究对象,基于Johnson-Champoux-Allard(JCA)模型及传递矩阵法分析并确定了流阻率的变化范围和梯度...
传统均匀介质声学材料已不能满足现代声学对于宽频吸声的要求,因此提出具有不同梯度流阻率的复合结构。以具有梯度流阻率的聚氨酯泡沫为研究对象,基于Johnson-Champoux-Allard(JCA)模型及传递矩阵法分析并确定了流阻率的变化范围和梯度结构,将材料划分为5层以准确表征吸声系数,研究了流阻率的梯度函数形式和分布曲线的特征对吸声性能的影响。结果表明,沿着声传播方向流阻率由低到高梯度变化的设计吸声性能较好,流阻率变化按照对数梯度形式的结构可以提高宽频吸声系数,而对数曲线的曲率适中可避免高流阻导致中高频吸声系数降低。梯度流阻率的设计降低了多孔材料的吸声谷带来的影响,对多孔材料的结构设计及其在声学领域上的应用具有重要的指导意义。
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关键词
聚氨酯泡沫
流阻率
梯度形式
梯度差
吸声系数
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职称材料
基于阻抗模型的玻璃棉声学参数反演方法研究
被引量:
1
2
作者
程宇翔
刘学文
+1 位作者
熊鑫忠
庞金祥
《声学技术》
CSCD
北大核心
2024年第1期90-97,共8页
为了能准确获取玻璃棉材料的声学参数,文章对玻璃棉声学参数在不同阻抗模型下的声学参数进行了反演。采用了厚度分别为22 mm和44 mm的玻璃棉样本实测吸声曲线及各声学参数,选取四种常用阻抗模型,通过遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对...
为了能准确获取玻璃棉材料的声学参数,文章对玻璃棉声学参数在不同阻抗模型下的声学参数进行了反演。采用了厚度分别为22 mm和44 mm的玻璃棉样本实测吸声曲线及各声学参数,选取四种常用阻抗模型,通过遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对玻璃棉材料进行声学参数的反演,并选择反演效果最优的模型进行敏感性分析。比较各参数反演结果的误差比,并对比不同模型描述的吸声曲线与测试曲线的一致性,最后量化并比较Johnson-Champoux-Allard(JCA)模型中各参数对吸声系数的影响程度。研究表明,使用GA结合JCA模型或Johnson-Champoux-Allard-Lafarge(JCAL)模型反演的参数值与测试值误差较小;JCA模型适用于玻璃棉材料的声学参数反演,模型中流阻率和曲折度的敏感性较高,反演过程需保证其精确度。
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关键词
吸声系数
阻抗模型
遗传算法
参数反演
敏感性分析
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职称材料
基于混和法的齿轮箱基座动力学特性全频域计算
被引量:
3
3
作者
罗放
杨德庆
戴浪涛
《舰船科学技术》
2009年第2期71-75,共5页
统计能量法(SEA)在航空航天和船舶领域进行动力学环境预报方面有着广泛应用,适用于大型、复杂结构与高频率激励环境。但该方法在计算中低频振动噪声时,由于众多子系统动力特性差异,动力响应计算将产生很大误差,出现SEA失效问题。近年来...
统计能量法(SEA)在航空航天和船舶领域进行动力学环境预报方面有着广泛应用,适用于大型、复杂结构与高频率激励环境。但该方法在计算中低频振动噪声时,由于众多子系统动力特性差异,动力响应计算将产生很大误差,出现SEA失效问题。近年来出现的FE-SEA混合模型方法可有效解决这一问题,并能实现大型复杂结构的全频域一体化建模,在统一平台上进行低频、中频和高频计算及结果输出,简化建模和不同软件下模型转换,是非常适用于工程的一种方法。本研究探索采用具有上述功能的VAOne软件进行舰艇基座全频域混和法动力学预报,这是国内外的首次探索,具有重要学术与工程价值。
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关键词
振动
噪声
FE-SEA混合法
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职称材料
光机一体化仿真系统开发
被引量:
4
4
作者
朱彬
羊毅
+1 位作者
庞金祥
贾清虎
《电光与控制》
北大核心
2012年第7期75-79,共5页
通过对光学设计和结构设计中数据转换方法的研究,开发了Zernike多项式拟合以及栅格像素点拟合两种光机数据转换接口,并将其与有限元仿真软件Natrans和光学设计软件CODE V进行集成,建立了光机一体化仿真系统,实现了光机一体化仿真过程中...
通过对光学设计和结构设计中数据转换方法的研究,开发了Zernike多项式拟合以及栅格像素点拟合两种光机数据转换接口,并将其与有限元仿真软件Natrans和光学设计软件CODE V进行集成,建立了光机一体化仿真系统,实现了光机一体化仿真过程中学科之间的数据交互。通过在实际光电产品应用测试,光机一体化仿真系统完成了机械结构与光学系统之间的数据转换,同时提高了设计效率,验证了本系统所开发的光机数据转换接口正确性与高效性。
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关键词
机载光电设备
光机系统集成与仿真
光机数据转换
光机一体化仿真系统
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职称材料
关于声学超构材料名词术语的探讨
被引量:
6
5
作者
黄唯纯
颜士玲
+12 位作者
李鑫
卢明辉
李勇
王兆宏
张燕妮
吴生提
郭宇春
范强
钱斯文
张和伟
孙亚轩
卢成绪
陈延峰
《中国材料进展》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期1-6,20,21,共8页
近30年来,声学超构材料领域的理论与技术不断成熟与完善。以增材制造技术、飞秒激光加工等为代表的各种先进制造技术的发展,为复杂的声学超构材料的数字化设计制造奠定了基础,极大地推动了这类材料的实用化进程。这些发展吸引了学术界...
近30年来,声学超构材料领域的理论与技术不断成熟与完善。以增材制造技术、飞秒激光加工等为代表的各种先进制造技术的发展,为复杂的声学超构材料的数字化设计制造奠定了基础,极大地推动了这类材料的实用化进程。这些发展吸引了学术界和产业界对声学超构材料的极大关注,因此,研讨声学超构材料领域的一些基本术语和概念,以方便学术界、研究机构和企业界之间的交流、沟通和讨论是十分必要的。从基础研究的科学概念出发,探讨了声学超构材料的定义、分类及其标准、研究手段与应用方向等有关声学超构材料的名词与术语,希望能够为建立声学超构材料有关技术标准提供一些有益的建议,供有兴趣的专家参考。
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关键词
声学超构材料
定义
分类标准
研究手段
方法论
应用方向
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职称材料
多层多孔吸声材料结构参数优化设计
被引量:
8
6
作者
吴量
刘淼
+3 位作者
刘学文
熊鑫忠
庞金祥
张和伟
《应用声学》
CSCD
北大核心
2021年第3期449-456,共8页
高开孔率的发泡材料(如三聚氰胺、聚氨酯发泡材料)具有优良的吸声、隔热防火、防腐及环保性能,可以作为吸声、阻尼等材料应用于建筑、航空、交通工具等领域。该文基于Biot理论和多层介质声波传播理论(传递矩阵法),建立多层多孔吸声结构...
高开孔率的发泡材料(如三聚氰胺、聚氨酯发泡材料)具有优良的吸声、隔热防火、防腐及环保性能,可以作为吸声、阻尼等材料应用于建筑、航空、交通工具等领域。该文基于Biot理论和多层介质声波传播理论(传递矩阵法),建立多层多孔吸声结构背衬刚性壁的理论模型,利用遗传算法优化多层结构厚度和质量。将理论模型计算结果与阻抗管测试结果进行对比,验证了理论模型的准确性。结果表明:优化后的多层多孔吸声结构在整体厚度降低18 mm的基础上,吸声能力并未降低,且部分结构低频吸声增强,结构的整体重量也有所降低,达到轻薄化的目标,具有较大的应用价值。
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关键词
多孔吸声材料
多层结构
轻量化
BIOT理论
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职称材料
边界条件对多孔材料声学参数测试的影响研究
被引量:
3
7
作者
熊鑫忠
刘学文
+2 位作者
吴量
庞金祥
张和伟
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期1105-1108,1119,共5页
多孔材料声学特征参数测试前需要采用机械切割方法和样品容器匹配,然而切割后的材料边缘不能完全和样品容器匹配,因此采用加环的方式进行处理。以三聚氰胺泡沫为例,通过控制测试材料的边界条件,测试材料的流阻率,在软件中选用合适的声...
多孔材料声学特征参数测试前需要采用机械切割方法和样品容器匹配,然而切割后的材料边缘不能完全和样品容器匹配,因此采用加环的方式进行处理。以三聚氰胺泡沫为例,通过控制测试材料的边界条件,测试材料的流阻率,在软件中选用合适的声学模型计算得出该材料的声学特征参数。最后将阻抗管测试得到的吸声系数与AMDesigner仿真得到的吸声系数进行比较。结果显示,加两个环后仿真得到的值与测试值吻合效果较好,加一个环在低频区吻合效果较好,而直接将切割得到的材料进行测试效果最差。该研究可以为今后的声学材料测试研究提供指导。
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关键词
边界条件
多孔材料
三聚氰胺
吸声性能
AMDesigner仿真
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职称材料
题名
梯度流阻率多孔材料设计与声学性能分析
被引量:
1
1
作者
程宇翔
熊鑫忠
刘学文
周跃亭
机构
上海
工程技术大学机械与汽车工程学院
上海普信科技有限公司
同济大学航空航天与力学学院
出处
《应用声学》
北大核心
2025年第2期396-404,共9页
基金
国家自然科学基金项目(12272269)。
文摘
传统均匀介质声学材料已不能满足现代声学对于宽频吸声的要求,因此提出具有不同梯度流阻率的复合结构。以具有梯度流阻率的聚氨酯泡沫为研究对象,基于Johnson-Champoux-Allard(JCA)模型及传递矩阵法分析并确定了流阻率的变化范围和梯度结构,将材料划分为5层以准确表征吸声系数,研究了流阻率的梯度函数形式和分布曲线的特征对吸声性能的影响。结果表明,沿着声传播方向流阻率由低到高梯度变化的设计吸声性能较好,流阻率变化按照对数梯度形式的结构可以提高宽频吸声系数,而对数曲线的曲率适中可避免高流阻导致中高频吸声系数降低。梯度流阻率的设计降低了多孔材料的吸声谷带来的影响,对多孔材料的结构设计及其在声学领域上的应用具有重要的指导意义。
关键词
聚氨酯泡沫
流阻率
梯度形式
梯度差
吸声系数
Keywords
Polyurethane foam
Airflow resistivity
Gradient form
Gradient difference
Sound absorption coefficient
分类号
TB535.1 [理学—声学]
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职称材料
题名
基于阻抗模型的玻璃棉声学参数反演方法研究
被引量:
1
2
作者
程宇翔
刘学文
熊鑫忠
庞金祥
机构
上海
工程技术大学机械与汽车工程学院
上海普信科技有限公司
出处
《声学技术》
CSCD
北大核心
2024年第1期90-97,共8页
基金
上海市地方能力建设项目(19030501100)。
文摘
为了能准确获取玻璃棉材料的声学参数,文章对玻璃棉声学参数在不同阻抗模型下的声学参数进行了反演。采用了厚度分别为22 mm和44 mm的玻璃棉样本实测吸声曲线及各声学参数,选取四种常用阻抗模型,通过遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对玻璃棉材料进行声学参数的反演,并选择反演效果最优的模型进行敏感性分析。比较各参数反演结果的误差比,并对比不同模型描述的吸声曲线与测试曲线的一致性,最后量化并比较Johnson-Champoux-Allard(JCA)模型中各参数对吸声系数的影响程度。研究表明,使用GA结合JCA模型或Johnson-Champoux-Allard-Lafarge(JCAL)模型反演的参数值与测试值误差较小;JCA模型适用于玻璃棉材料的声学参数反演,模型中流阻率和曲折度的敏感性较高,反演过程需保证其精确度。
关键词
吸声系数
阻抗模型
遗传算法
参数反演
敏感性分析
Keywords
acoustic absorption coefficient
impedance model
genetic algorithm
parameter inversion
sensitivity analysis
分类号
TB529 [理学—声学]
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职称材料
题名
基于混和法的齿轮箱基座动力学特性全频域计算
被引量:
3
3
作者
罗放
杨德庆
戴浪涛
机构
上海
交通大学船舶海洋与建筑工程学院
上海普信科技有限公司
出处
《舰船科学技术》
2009年第2期71-75,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(10672100)
文摘
统计能量法(SEA)在航空航天和船舶领域进行动力学环境预报方面有着广泛应用,适用于大型、复杂结构与高频率激励环境。但该方法在计算中低频振动噪声时,由于众多子系统动力特性差异,动力响应计算将产生很大误差,出现SEA失效问题。近年来出现的FE-SEA混合模型方法可有效解决这一问题,并能实现大型复杂结构的全频域一体化建模,在统一平台上进行低频、中频和高频计算及结果输出,简化建模和不同软件下模型转换,是非常适用于工程的一种方法。本研究探索采用具有上述功能的VAOne软件进行舰艇基座全频域混和法动力学预报,这是国内外的首次探索,具有重要学术与工程价值。
关键词
振动
噪声
FE-SEA混合法
Keywords
vibration
noise
FE-SEA hybrid method
分类号
U661.44 [交通运输工程—船舶及航道工程]
TH132.41 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
光机一体化仿真系统开发
被引量:
4
4
作者
朱彬
羊毅
庞金祥
贾清虎
机构
中国航空工业洛阳电光设备研究所
上海普信科技有限公司
出处
《电光与控制》
北大核心
2012年第7期75-79,共5页
文摘
通过对光学设计和结构设计中数据转换方法的研究,开发了Zernike多项式拟合以及栅格像素点拟合两种光机数据转换接口,并将其与有限元仿真软件Natrans和光学设计软件CODE V进行集成,建立了光机一体化仿真系统,实现了光机一体化仿真过程中学科之间的数据交互。通过在实际光电产品应用测试,光机一体化仿真系统完成了机械结构与光学系统之间的数据转换,同时提高了设计效率,验证了本系统所开发的光机数据转换接口正确性与高效性。
关键词
机载光电设备
光机系统集成与仿真
光机数据转换
光机一体化仿真系统
Keywords
airborne electro-optical equipment
system integration and simulation
optomechanical dataexchanging
integrated optomeehanieal simulation platform
分类号
V271.4 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TP319 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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职称材料
题名
关于声学超构材料名词术语的探讨
被引量:
6
5
作者
黄唯纯
颜士玲
李鑫
卢明辉
李勇
王兆宏
张燕妮
吴生提
郭宇春
范强
钱斯文
张和伟
孙亚轩
卢成绪
陈延峰
机构
南京大学固体微结构物理国家重点实验室现代工程与应用科学学院
同济大学
上海
市特殊人工微结构材料与技术重点实验室
西安交通大学电子科学与工程学院电子物理与器件教育部重点实验室多功能材料与结构教育部重点实验室
西北工业大学航海学院
南京理工大学发射动力学研究所
株洲国创轨道
科技
有限公司
北京绿创声学工程股份
有限公司
青岛海尔智能技术研发
有限公司
南京大学光声超构材料研究院
上海普信科技有限公司
比亚迪汽车工业
有限公司
中国
科技
产业化促进会
出处
《中国材料进展》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期1-6,20,21,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51721001)
国家杰出青年基金资助项目(11625418)。
文摘
近30年来,声学超构材料领域的理论与技术不断成熟与完善。以增材制造技术、飞秒激光加工等为代表的各种先进制造技术的发展,为复杂的声学超构材料的数字化设计制造奠定了基础,极大地推动了这类材料的实用化进程。这些发展吸引了学术界和产业界对声学超构材料的极大关注,因此,研讨声学超构材料领域的一些基本术语和概念,以方便学术界、研究机构和企业界之间的交流、沟通和讨论是十分必要的。从基础研究的科学概念出发,探讨了声学超构材料的定义、分类及其标准、研究手段与应用方向等有关声学超构材料的名词与术语,希望能够为建立声学超构材料有关技术标准提供一些有益的建议,供有兴趣的专家参考。
关键词
声学超构材料
定义
分类标准
研究手段
方法论
应用方向
Keywords
acoustic metamaterials
definition
classification criteria
research methods
methodology
applications
分类号
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
多层多孔吸声材料结构参数优化设计
被引量:
8
6
作者
吴量
刘淼
刘学文
熊鑫忠
庞金祥
张和伟
机构
上海
工程技术大学机械与汽车工程学院
上海普信科技有限公司
出处
《应用声学》
CSCD
北大核心
2021年第3期449-456,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51575335)
上海市地方能力建设项目(19030501100)
上海市高校教师资助计划项目(ZZGCD15039)。
文摘
高开孔率的发泡材料(如三聚氰胺、聚氨酯发泡材料)具有优良的吸声、隔热防火、防腐及环保性能,可以作为吸声、阻尼等材料应用于建筑、航空、交通工具等领域。该文基于Biot理论和多层介质声波传播理论(传递矩阵法),建立多层多孔吸声结构背衬刚性壁的理论模型,利用遗传算法优化多层结构厚度和质量。将理论模型计算结果与阻抗管测试结果进行对比,验证了理论模型的准确性。结果表明:优化后的多层多孔吸声结构在整体厚度降低18 mm的基础上,吸声能力并未降低,且部分结构低频吸声增强,结构的整体重量也有所降低,达到轻薄化的目标,具有较大的应用价值。
关键词
多孔吸声材料
多层结构
轻量化
BIOT理论
Keywords
Porous sound-absorbing material
Multi-layer structure
Lightweight
Biot theory
分类号
TB535.1 [理学—声学]
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职称材料
题名
边界条件对多孔材料声学参数测试的影响研究
被引量:
3
7
作者
熊鑫忠
刘学文
吴量
庞金祥
张和伟
机构
上海
工程技术大学机械与汽车工程学院
上海普信科技有限公司
出处
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期1105-1108,1119,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51675324)
上海市地方能力建设资助项目(19030501100)
新能源汽车振动噪声测试与控制专业技术服务平台资助项目(18DZ2295900)
文摘
多孔材料声学特征参数测试前需要采用机械切割方法和样品容器匹配,然而切割后的材料边缘不能完全和样品容器匹配,因此采用加环的方式进行处理。以三聚氰胺泡沫为例,通过控制测试材料的边界条件,测试材料的流阻率,在软件中选用合适的声学模型计算得出该材料的声学特征参数。最后将阻抗管测试得到的吸声系数与AMDesigner仿真得到的吸声系数进行比较。结果显示,加两个环后仿真得到的值与测试值吻合效果较好,加一个环在低频区吻合效果较好,而直接将切割得到的材料进行测试效果最差。该研究可以为今后的声学材料测试研究提供指导。
关键词
边界条件
多孔材料
三聚氰胺
吸声性能
AMDesigner仿真
Keywords
boundary conditions
porous material
melamine
sound absorption performance
AMDesigner simulation
分类号
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
TH142 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
梯度流阻率多孔材料设计与声学性能分析
程宇翔
熊鑫忠
刘学文
周跃亭
《应用声学》
北大核心
2025
1
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职称材料
2
基于阻抗模型的玻璃棉声学参数反演方法研究
程宇翔
刘学文
熊鑫忠
庞金祥
《声学技术》
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
3
基于混和法的齿轮箱基座动力学特性全频域计算
罗放
杨德庆
戴浪涛
《舰船科学技术》
2009
3
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职称材料
4
光机一体化仿真系统开发
朱彬
羊毅
庞金祥
贾清虎
《电光与控制》
北大核心
2012
4
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职称材料
5
关于声学超构材料名词术语的探讨
黄唯纯
颜士玲
李鑫
卢明辉
李勇
王兆宏
张燕妮
吴生提
郭宇春
范强
钱斯文
张和伟
孙亚轩
卢成绪
陈延峰
《中国材料进展》
CAS
CSCD
北大核心
2021
6
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职称材料
6
多层多孔吸声材料结构参数优化设计
吴量
刘淼
刘学文
熊鑫忠
庞金祥
张和伟
《应用声学》
CSCD
北大核心
2021
8
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职称材料
7
边界条件对多孔材料声学参数测试的影响研究
熊鑫忠
刘学文
吴量
庞金祥
张和伟
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
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职称材料
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