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声波透过粘贴沥青的钢板透射损失计算
2016-11-21 | 阅:  转:  |  分享 
  


声波透过粘贴沥青的钢板透射损失计算

播雨博播



1前言

要想计算2种以上复合材料的透射损失,必须推导出相应的透射系数才能计算。

我公司专家建立声波通过四种介质传输的论模型,经过复杂的理论推导,得出透射系数表达式,可以计算2种以上复合材料的透射系数或透射损失。

2声波通过多层介质传输的透射系数推导

平面声波经过三种均匀和各向同性介质中沿x方向的传输,其模型如图1所示。声波在各介质中的入射波,反射波和透射波分别表示为:R1=ρ1c1,R2=ρ2c2,R3=ρ3c3分别表示不同介质的声阻。在稳态情况下,根据边界处声压和质点速度的连续条件,可以列出方程组,经过复杂推导最后得出计算透射系数函数:

at=f(R1cona,R2sina)(1)

K是波数,K=ω/c,c为声波速度,m/s。L1、L2分别表示介质1和介质2的厚度。

3透射损失计算

假定一列平面波由空气透过一定厚度的沥青阻尼层,再透过钢板,然后投射到空气中,计算透射系数及透射损失。

沥青的密度取为970kg/m3,钢的密度为7800kg/m3,空气密度取为1.21kg/m3,沥青厚度取4mm,3mm,钢板厚度取1.0mm,1.5mm。代入有关公式,计算透射系数,然后通过TL=10log(1/τ)计算透射损失,计算结果,如图2所示。由图2可以看到,在低频时玻璃丝棉厚度的影响不大,主要影响在高频。当频率超过1000Hz时,出现低谷现象,透射损失下降,这主要是出现通过频率,既cos或sin项为0,使透射损失下降。或一种共振现象。

沥青混合料常温下是一种粘弹体,其模量值是时间与温度的函数,因此,要精确确定其模量值是困难的,根据杨国良等的研究,取杨氏模量为3000Мpa=3Gpa,

声波速度采用公式(1)计算

式中,y-材料杨氏模量,μ-材料泊桑比。



4结论

通过对声波传输模型的理论推导,得出计算声波在四种介质中传输的透射系数公式,可知透射系数与介质的特性阻抗,频率和材料厚度等因素有关;透射系数为三角函数关系,存在通过频率使透射系数增大(透射损失下降);在实际工程应用中应调节各参数,避开通过频率增加透射损失。图2透射损失与频率的关系











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(本文系chenmin3491...首藏)