大倍频程隔声结构的优化设计与实验验证

来源：振动与冲击杂志2025年第23期北京时间：

作者：孙祥震，梅玉林，王晓明xiaoming@dlut

单位：大连理工大学机械工程学院，辽宁大连116024

摘要：针对工程领域中低频宽带降噪的需求，结合有限元分析、理论预测和实验测量，设计了一种超过5.00个倍频程的小尺寸宽带隔声体，其结构简单，易于工程应用。首先，基于多级串联的膨胀腔，通过沿其周向阵列多个亥姆霍兹共振腔，构造了具有较好低频特性的复合隔声结构，应用有限元法，分析其声波传递损失。然后，基于传递矩阵法，建立预测隔声结构传递损失的理论模型，通过MATLAB编程，计算传递损失曲线，并对理论预测结果和有限元仿真结果进行对比分析。接着，基于建立的理论预测模型，结合模拟退火法，构建隔声结构的优化设计模型，给出设计实例。最后，加工制造隔声结构样件，通过实验测量，评估其隔声性能。结果表明，实验测量、有限元分析和理论预测三者的结果较为吻合，优化后的结构，不仅其隔声性能大幅提升，具有超过5.00的倍频程，而且其空间体积减小了16.5%。<br>

关键词：膨胀腔；亥姆霍兹共振腔；传递矩阵；有限元；实验测量