交变电压激励对PVDF压电微穿孔板及其阵列吸声特性影响研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kevinlynx
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微穿孔板吸声体(MPPA)具有轻薄、绿色无污染的结构特点,应用于窗户、天花板、飞机等领域,但在噪声频率多变的环境中,传统的MPPA吸声特性不可调,无法有效吸声降噪。在过去的几十年,压电材料作为声吸收控制层在吸声降噪领域应用普遍,因其具有良好的逆压电效应,通过外接激励电压,在有源降噪领域具有可观的发展前途。本文研究了聚偏氟乙烯压电微穿孔板吸声体(PVDF-MPPA)有源-无源吸声降噪机理,将PVDF薄膜数控加工成压电微穿孔板,设计了三种不同结构类型的PVDF-MPPA阵列,以实现有源-无源降噪一体化的吸声性能,通过改变PVDF-MPPA各单元的外部激励信号,有效提高了低频段激励频率点附近的吸声系数,实现吸声特性可调的多频率点吸声降噪,具体的研究内容如下:首先,本文理论分析了刚性微穿孔板、柔性微穿孔板、外接分流电路的PVDF-MPPA吸声机理和压电材料的主动吸声机理,为探索PVDF-MPPA阵列有源-无源降噪一体化的吸声机理提供了理论基础。其次,静音室内实验测试了聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜及压电微穿孔板阵列受激励时的频谱特性,从实验角度分析了PVDF-MPPA在激励频率点吸声系数波动机理。同时设计了三种不同结构的PVDF压电微穿孔板阵列基座及外部交变电压激励电路系统。最后,驻波管法测试了PVDF-MPPA阵列在100Hz-1600Hz范围内的吸声特性,实验测试结果表明,通过调节外部驱动信号,PVDF-MPPA阵列有效提高了激励频率点附近的吸声性能,针对不同的噪声环境,对PVDF-MPPA施加和噪声频率相近的激励频率信号,驱动PVDF-MPPA阵列,选择性地改善PVDF-MPPA在所需频段的吸声特性。
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