Способ акустических испытаний шумопоглощающих панелей

Изобретение относится к метрологии, в частности к способам оценки качества шумопоглощающих панелей. Стены испытательной камеры облицовывают исследуемой шумопоглощающей облицовкой в виде шумопоглощающих панелей, источник шума располагают на плавающем полу, под которым устанавливают вибродемпфирующую панель, предназначенную для исключения помех при испытаниях шумопоглощающих панелей. Точки измерения при включенном источнике шума фиксируют на измерительной поверхности, представляющей собой сферическую поверхность, окружающую источник шума. Затем определяют уровень звуковой мощности, корректированный уровень звуковой мощности, величину снижения уровня звукового давления. Шумопоглощающую панель облицовки выполняют содержащей гладкую и перфорированную поверхности, между которыми размещают комбинированный звукопоглощающий слой, представляющий собой чередование сплошных участков и пустотелых участков. Пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру. Вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой и перфорированной стенках. Полости пустотелых участков, образованные призматическими поверхностями, заполнены звукопоглотителем, а между гладкой поверхностью и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной поверхностью и сплошными участками расположены резонансные пластины с резонансными вставками, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца». Внутри пустотелых участков, внутренние поверхности которых имеют зубчатую структуру, расположены дополнительные резонансные элементы, выполненные по форме в виде сферических оболочек, внутренняя поверхность которых соединена резонансными вставками с полостями, расположенными между перфорированной поверхностью и сплошными участками звукопоглощающего элемента. Технический результат - расширение технологических возможностей испытаний объектов, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями объекта и комбинированных шумопоглощающих элементов облицовки. 3 ил.

 

Изобретение относится к испытательному оборудованию.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является стенд для виброакустических испытаний по патенту РФ №2557332, В06В 1/00, содержащий основания, защищаемый объект, измерительную аппаратуру и генераторы вибрационных, ударных и акустических воздействий (прототип).

Недостатком прототипа является сравнительно невысокие возможности испытаний многомассовых систем, и сравнительно невысокая точность для исследования систем, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями объекта, а также новых конструкций шумопоглощающих элементов облицовки.

Технически достижимый результат - расширение технологических возможностей испытаний объектов, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями объекта и комбинированных шумопоглощающих элементов облицовки.

Это достигается тем, что в способе акустических испытаний шумопоглощающих панелей стены испытательной камеры облицовывают исследуемой шумопоглощающей облицовкой в виде шумопоглощающих панелей, при этом источник шума располагают на плавающем полу, под которым устанавливают вибродемпфирующую панель, предназначенную для исключения помех при испытаниях шумопоглощающих панелей, а точки измерения при включенном источнике шума фиксируют на измерительной поверхности S, м2, представляющей собой сферическую поверхность, окружающую источник шума, при этом уровень звуковой мощности Lp определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления Lср на измерительной поверхности S, м2, за которую принята площадь полусферы: где S=2 πr2; r - расстояние от центра источника до точек измерений; S0=l м2, а корректированный уровень звуковой мощности LpA: , где LАср - средний уровень звука на измерительной поверхности, а величину снижения уровня звукового давления ΔL в отраженном звуковом поле образца комбинированной шумопоглощающей облицовки с резонансными элементами рассчитывают по формуле:

На фиг. 1 представлена схема стенда для акустических испытаний шумопоглощающих панелей облицовки, на фиг. 2 - схема комбинированной шумопоглощающей облицовки; на фиг. 3 - общий вид стенда для акустических испытаний.

Стенд для осуществления способа акустических испытаний шумопоглощающих панелей содержит испытательную камеру, стены 1, 2, 3, 4 которой облицованы исследуемой шумопоглощающей облицовкой в виде шумопоглощающих панелей 10. Стены 2 и 3 расположены оппозитно, в плоскости чертежа. Источник шума 8 расположен на плавающем полу 7, под которым устанавливается вибродемпфирующая панель 6, предназначенная для исключения помех при испытаниях шумопоглощающих панелей. Точки измерения 9 при включенном источнике 8 шума фиксируют на измерительной поверхности S, м2, представляющей собой сферическую поверхность, окружающую источник 8 шума.

Стенд для осуществления способа акустических испытаний шумопоглощающих панелей работает следующим образом.

Уровень звуковой мощности Lp определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления Lcp на измерительной поверхности S, м2, за которую обычно принимают площадь полусферы (фиг.1), т.е.:

где S=2 πr2; r - расстояние от центра источника до точек измерений;

S0=1 м2.

Таким же образом определяется корректированный уровень звуковой мощности LpA:

где LАср - средний уровень звука на измерительной поверхности.

Величины снижения уровней звукового давления могут быть определены только в зоне отраженного звукового поля (когда rmin≥rпр)

где В - постоянная каюты судна до его акустической обработки, м2;

В1 - постоянная помещения после его акустической обработки, м2, которая определяется по формуле:

где A1=α×(Sобщ-Sобл) - эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностями, не занятыми звукопоглощающей облицовкой; α=B/(B+Sобщ) - средний коэффициент звукопоглощения в помещении до его акустической обработки; α1 - средний коэффициент звукопоглощения акустически обработанного помещения, определяемый соотношением

ΔA - величина суммарного добавочного поглощения, вносимого конструкцией звукопоглощающей облицовки или штучными звукопоглотителями, определяемого по формуле

где αобл - реверберационный коэффициент звукопоглощения конструкции облицовки;

Sобл - площадь этой конструкции, м2;

Ашт - эквивалентная площадь звукопоглощения одного штучного поглотителя, м2;

n - количество штучных звукопоглотителей в помещении.

Величина снижения уровня звукового давления ΔL зависит от соотношения между прямым звуком, приходящим непосредственно от источника шума, и звуком отраженным и рассчитывается по формуле:

где L - уровень звукового давления в расчетной точке до акустической обработки помещения, дБ; Lобл - уровень звукового давления в расчетной точке после акустической обработки помещения, дБ.

Способ акустических испытаний шумопоглощающих панелей осуществляют следующим образом.

Стены испытательной камеры облицовывают исследуемой шумопоглощающей облицовкой в виде шумопоглощающих панелей, при этом источник шума располагают на плавающем полу, под которым устанавливают вибродемпфирующую панель, предназначенную для исключения помех при испытаниях шумопоглощающих панелей, а точки измерения при включенном источнике шума фиксируют на измерительной поверхности S, м2, представляющей собой сферическую поверхность, окружающую источник шума, при этом уровень звуковой мощности Lp определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления Lcp на измерительной поверхности S, м2, за которую принята площадь полусферы: , где S=2 πr2; r - расстояние от центра источника до точек измерений; S0=1 м2, а корректированный уровень звуковой мощности LpA: , где LАср - средний уровень звука на измерительной поверхности, а величину снижения уровня звукового давления ΔL в отраженном звуковом поле образца комбинированной шумопоглощающей облицовки с резонансными элементами рассчитывают по формуле:

где L - уровень звукового давления в расчетной точке до акустической обработки помещения, дБ; Lобл - уровень звукового давления в расчетной точке после акустической обработки помещения, дБ; В - постоянная помещения до его акустической обработки, м2; Β1 - постоянная помещения после его акустической обработки, м2, которая определяется по формуле:

где A1=α×(Sобщ-Sобл) - эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностями, не занятыми звукопоглощающей облицовкой; α=B/(B+Sобщ) - средний коэффициент звукопоглощения в помещении до его акустической обработки; α1 - средний коэффициент звукопоглощения акустически обработанного помещения, определяемый соотношением

ΔA - величина суммарного добавочного поглощения, вносимого конструкцией звукопоглощающей облицовки или штучными звукопоглотителями, определяемого по формуле

где αобл - реверберационный коэффициент звукопоглощения конструкции комбинированной шумопоглощающей облицовки; Sобл - площадь этой конструкции, м2; Ашт - эквивалентная площадь звукопоглощения одного штучного поглотителя, м2; n - количество штучных звукопоглотителей в помещении.

На фиг.2 представлена схема шумопоглощающей панели облицовки с резонансными вставками, которая содержит гладкую 11 и перфорированную 12 поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, представляющий собой чередование сплошных участков 13 и пустотелых участков 15, причем пустотелые участки 15 образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении, параллельном плоскости чертежа форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру 16, или волнистую, или поверхность со сферическими поверхностями (на чертеже не показано). Полости 14, образованные гладкой 11 и перфорированной 12 поверхностями, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, заполнены звукопоглотителем. При этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой 11 и перфорированной 12 стенках. Полости 17 пустотелых участков 15, образованные призматическими поверхностями, заполнены строительно-монтажной пеной. Между гладкой 11 поверхностью и сплошными участками 13 слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной 12 поверхностью и сплошными участками 13, расположены резонансные пластины 18 и 19 с резонансными вставками 10, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».

Шумопоглощающая панель облицовки с резонансными вставками работает следующим образом.

Звуковая энергия, пройдя через слой перфорированной поверхности 12 и комбинированный звукопоглощающий слой сложной формы уменьшается, так как осуществляется переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии), т.е. в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", имеют место потери энергии за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети микропор звукопоглотителя. Между гладкой 11 поверхностью и сплошными участками 13 слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной 12 поверхностью и сплошными участками 13, расположены резонансные пластины 18 и 19 с резонансными вставками 20, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца».

Резонансные отверстия 20 (вставки), расположенные в резонансных пластинах 18 и 19 выполняют функции горловин резонаторов "Гельмгольца", частотная полоса гашения звуковой энергии которых определяется диаметром и количеством резонансных отверстий 20.

Возможен вариант, когда внутри пустотелых участков 15, внутренние поверхности которых имеют зубчатую структуру 16, расположены дополнительные резонансные элементы 21, выполненные по форме в виде сферических оболочек, внутренняя поверхность которых соединена резонансными вставками 22 с полостями, расположенными между перфорированной 12 поверхностью и сплошными участками 13 звукопоглощающего элемента.

Способ акустических испытаний шумопоглощающих панелей, заключающийся в том, что стены испытательной камеры облицовывают исследуемой шумопоглощающей облицовкой в виде шумопоглощающих панелей, при этом источник шума располагают на плавающем полу, под которым устанавливают вибродемпфирующую панель, предназначенную для исключения помех при испытаниях шумопоглощающих панелей, а точки измерения при включенном источнике шума фиксируют на измерительной поверхности S, м2, представляющей собой сферическую поверхность, окружающую источник шума, при этом уровень звуковой мощности Lp определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления Lcp на измерительной поверхности S, м2, за которую принята площадь полусферы: где S=2 πr2; r - расстояние от центра источника до точек измерений; S0=1 м2, а корректированный уровень звуковой мощности LpA: , где LAcp – средний уровень звука на измерительной поверхности, а величину снижения уровня звукового давления ΔL в отраженном звуковом поле образца комбинированной шумопоглощающей облицовки с резонансными элементами рассчитывают по формуле

где L - уровень звукового давления в расчетной точке до акустической обработки помещения, дБ; Lобл - уровень звукового давления в расчетной точке после акустической обработки помещения, дБ, В - постоянная помещения до его акустической обработки, м2; B1 - постоянная помещения после его акустической обработки, м2, которая определяется по формуле

где А1=α*(Sобщ - Sобл) - эквивалентная площадь звукопоглощения поверхностями, не занятыми звукопоглощающей облицовкой; α=B/(B+Sобщ) - средний коэффициент звукопоглощения в помещении до его акустической обработки; α1 - средний коэффициент звукопоглощения помещения, обработанного комбинированной шумопоглощающей облицовки с резонансными элементами

ΔА - величина суммарного добавочного поглощения, вносимого конструкцией звукопоглощающей облицовки или штучными звукопоглотителями, определяемого по формуле

,

где αобл - реверберационный коэффициент звукопоглощения конструкции комбинированной шумопоглощающей облицовки; Sобл - площадь этой конструкции, м2; Ашт - эквивалентная площадь звукопоглощения одного штучного поглотителя, м2; n - количество штучных звукопоглотителей в помещении, отличающийся тем, что шумопоглощающую панель облицовки выполняют содержащей гладкую и перфорированную поверхности, между которыми размещают комбинированный звукопоглощающий слой сложной формы, представляющий собой чередование сплошных участков и пустотелых участков, причем пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру, при этом вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой и перфорированной стенках, причем полости пустотелых участков, образованные призматическими поверхностями, заполнены звукопоглотителем, а между гладкой поверхностью и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной поверхностью и сплошными участками расположены резонансные пластины с резонансными вставками, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца», а внутри пустотелых участков, внутренние поверхности которых имеют зубчатую структуру, расположены дополнительные резонансные элементы, выполненные по форме в виде сферических оболочек, внутренняя поверхность которых соединена резонансными вставками с полостями, расположенными между перфорированной поверхностью и сплошными участками звукопоглощающего элемента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к метрологии, в частности к стендам для оценки качества звукопоглотителей. Стенд содержит металлический корпус, стенки которого облицованы исследуемым звукопоглотителем, на днище корпуса через упругодемпфирующую прокладку установлен регулируемый источник шума, причем регулировка осуществляется по громкости звука и частоте сигнала с помощью усилителя мощности сигнала и осциллографа, а на расстоянии 1 м от крышки корпуса закреплен микрофон, сигналы уровней звукового давления от которого поступают на анализатор спектра частот, а затем на компьютер для обработки полученной информации.

Изобретение относится к ультразвуковому преобразователю. Ультразвуковой расходомер содержит: центральный проход для протекания потока текучей среды, предназначенной для измерения, множество пар ультразвуковых преобразователей, причем каждая пара преобразователей выполнена с возможностью формирования хордальной траектории через указанный проход между указанными преобразователями, а каждый из указанных преобразователей содержит: пьезоэлектрический кристалл, эпоксидную смолу, содержащую вкрапления в виде стеклянных шариков, которые уменьшают ее плотность, и заключающую в оболочку пьезоэлектрический кристалл, цилиндрический усиливающий стакан, вделанный в эпоксидную смолу, причем указанный стакан содержит сетку из волокон и окружает пьезоэлектрический кристалл.

Изобретение относится к испытательному оборудованию. Технически достижимый результат - расширение технологических возможностей испытаний объектов, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями.

Изобретение относится к метрологии. Стенд содержит основание, на котором посредством, по крайней мере, трех виброизоляторов закреплена переборка, представляющая собой одномассовую колебательную систему, в качестве генератора гармонических колебаний использован эксцентриковый вибратор.

Изобретение относится к испытательному оборудованию. Стенд для акустических испытаний звукопоглотителей содержит корпус со съемной передней крышкой, стенки которого облицованы исследуемым звукопоглотителем, на днище корпуса через упругодемпфирующую прокладку установлен регулируемый источник шума, причем регулировка осуществляется по громкости звука и частоте сигнала с помощью усилителя мощности сигнала и осциллографа, а на расстоянии 1 м от крышки корпуса закреплен микрофон, сигналы уровней звукового давления от которого поступают на анализатор спектра частот, а затем на компьютер для обработки полученной информации, при этом уровень звуковой мощности Lp определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления Lcp на измерительной поверхности S, м2, за которую принята площадь полусферы, где шумопоглощающая облицовка выполнена с резонансными вставками и содержит гладкую и перфорированную поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, представляющий собой чередование сплошных участков и пустотелых участков.

Изобретение относится к метрологии. В способе для акустических испытаний звукопоглотителей с резонансными элементами, заключающемся в том, что в металлическом корпусе со съемной передней крышкой, стенки которого облицованы исследуемым звукопоглотителем, на днище корпуса через упругодемпфирующую прокладку устанавливают регулируемый источник шума, причем регулировку осуществляют по громкости звука и частоте сигнала с помощью усилителя мощности сигнала и осциллографа, а на расстоянии 1 м от крышки корпуса закрепляют микрофон, сигналы уровней звукового давления от которого направляют на анализатор спектра частот, а затем на компьютер для обработки полученной информации, а уровень звуковой мощности Lp определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления Lcp на измерительной поверхности S, м2, за которую принята площадь полусферы, а затем находят корректированный уровень звуковой мощности LpА.

Изобретение относится к метрологии. В стенде для виброакустических испытаний, содержащем основание, на котором посредством по крайней мере трех виброизоляторов закреплена переборка, представляющая собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и c2, а в качестве генератора гармонических колебаний использован эксцентриковый вибратор, расположенный на переборке, а на переборке установлена стойка для испытания собственных частот упругих элементов рессорных и тарельчатых виброизоляторов разной длины, геометрических параметров, а также разной величины масс, закрепленных на концах этих испытываемых элементов, при этом колебания массы, закрепленной на каждом упругом элементе, фиксируется индикатором перемещений, по показаниям которого определяется резонансная частота, соответствующая параметрам каждого упругого элемента, причем на основании и переборке закреплены датчики виброускорений, сигналы от которых поступают на усилитель, затем осциллограф, магнитограф и компьютер для обработки полученной информации, при этом для настройки работы стенда используется частотомер и фазометр, при этом для определения собственных частот каждой из исследуемых систем виброизоляции производится имитация ударных импульсных нагрузок на каждую из систем и записываются осциллограммы свободных колебаний, при расшифровке которых определяют собственные частоты систем виброизоляции и логарифмический декремент затухания колебаний, при этом уровень звуковой мощности Lp определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления Lcp на измерительной поверхности S, м2, за которую принята площадь полусферы, а корректированный уровень звуковой мощности LpA.

Изобретение относится к метрологии. На основании посредством виброизоляторов закрепляют переборку, представляющую собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и с2, а в качестве генератора гармонических колебаний используют эксцентриковый вибратор, расположенный на переборке, на переборке устанавливают стойку для испытания собственных частот упругих элементов рессорных и тарельчатых виброизоляторов разной длины, геометрических параметров, а также разной величины масс, закрепленных на концах этих испытываемых элементов, при этом колебания массы, закрепленной на каждом упругом элементе, фиксируют индикатором перемещений, а по показаниям определяют резонансную частоту, соответствующую параметрам каждого упругого элемента, причем на основании и переборке закрепляют датчики виброускорений, сигналы от которых поступают на усилитель, затем осциллограф, магнитограф и компьютер для обработки полученной информации, при этом для настройки работы стенда используют частотомер и фазометр, при этом для определения собственных частот каждой из исследуемых систем виброизоляции производят имитацию ударных импульсных нагрузок на каждую из систем и записывают осциллограммы свободных колебаний, при расшифровке которых определяют собственные частоты систем виброизоляции и логарифмический декремент затухания колебаний по известной формуле.

Изобретение относится к акустике, в частности к широкополосным ультразвуковым преобразователям. Широкополосный ультразвуковой преобразователь содержит пьезоэлемент с плоской рабочей поверхностью, плоскопараллельные боковые поверхности и электроды, ориентированные перпендикулярно рабочей поверхности, нанесенные на боковые поверхности.

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано для испытаний упругих элементов виброизоляторов. Стенд содержит основание, на котором посредством, по крайней мере, трех виброизоляторов закреплена переборка, представляющая собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и с2, а в качестве генератора гармонических колебаний использован эксцентриковый вибратор, расположенный на переборке.

Изобретение относится к метрологии, в частности к способам оценки качества шумопоглощающих панелей. Стены испытательной камеры облицовывают исследуемой шумопоглощающей облицовкой в виде шумопоглощающих панелей, источник шума располагают на плавающем полу, под которым устанавливают вибродемпфирующую панель, предназначенную для исключения помех при испытаниях шумопоглощающих панелей. Точки измерения при включенном источнике шума фиксируют на измерительной поверхности, представляющей собой сферическую поверхность, окружающую источник шума. Затем определяют уровень звуковой мощности, корректированный уровень звуковой мощности, величину снижения уровня звукового давления. Шумопоглощающую панель облицовки выполняют содержащей гладкую и перфорированную поверхности, между которыми размещают комбинированный звукопоглощающий слой, представляющий собой чередование сплошных участков и пустотелых участков. Пустотелые участки образованы призматическими поверхностями, имеющими в сечении форму параллелограмма, внутренние поверхности которого имеют зубчатую структуру. Вершины зубьев обращены внутрь призматических поверхностей, а ребра призматических поверхностей закреплены соответственно на гладкой и перфорированной стенках. Полости пустотелых участков, образованные призматическими поверхностями, заполнены звукопоглотителем, а между гладкой поверхностью и сплошными участками слоя звукопоглощающего материала сложной формы, а также между перфорированной поверхностью и сплошными участками расположены резонансные пластины с резонансными вставками, выполняющими функции горловин резонаторов «Гельмгольца». Внутри пустотелых участков, внутренние поверхности которых имеют зубчатую структуру, расположены дополнительные резонансные элементы, выполненные по форме в виде сферических оболочек, внутренняя поверхность которых соединена резонансными вставками с полостями, расположенными между перфорированной поверхностью и сплошными участками звукопоглощающего элемента. Технический результат - расширение технологических возможностей испытаний объектов, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями объекта и комбинированных шумопоглощающих элементов облицовки. 3 ил.

Наверх