基于LMS Virtual Lab的薄金属铝板的隔声量计算研究.pdf

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1、doi．1O39694．issn．1671-9107．2014．1O．016基于LMSVirtualLab的薄金属铝板的隔声量计算研究NumericalStudyonTransmissionloss(TL)ofThinAluminumPlateBasedonLMSVirtualLab毛伟1I2。杨云铠，周书兵r1四川I大学建筑-q环境学院．成都610065：2中机中联工程有限公司建筑技术研究所．重庆400039)摘要：以单层金属薄铝板为研究对象，建立板的三维模型，VirtualLab／Acoustic以直接有限元法进行铝板的声

2、振耦合计算，分析金属铝板隔声量频率特性曲线．然后与实验测量数据进行对比分析。特别针对数值模拟计算中模型的几何尺寸和边界条件对板的隔声量频率特性曲线的影响进行了对比分析研究结果发现，数值计算能够有效地进行金属板的隔声量特性曲线预测，模型的几何尺寸和边界条件在低频条件下对薄板的隔声量有较大的影响。关键词：有限元法；隔声量；几何尺寸；边界条件；隔声频率特性曲线中图分类号：Tu112文献标识码：A文章编号：1671—9107(2014)10—0016—04Abstract：Withsinglelayeredthinaluminumpl

3、ateasthestudyobjective，athree—dimensionalmodelisestablishedtostudyitsacousticvibrationCOU—piingwithVirtualLab／Acousticssofrware，analyzedTLfrequencyfeaturecurveandcompareitwithdataobtainedthroughactualmeasurement．Theim—pactsofmodelsizeandboundaryconditioninnumericalm

4、odelingcalculationontheTLfrequencyfeaturecurvearecomparedandanalyzed．ThestudyshowsthatnumericalcalculationCanefectivelypredictTLfrequencyfeaturecarveandmodelsizeandboundaryconditionexertgreatinfluenceonfans—missionlossunderlowfrequencycondition．KeyWOrds：FiniteElemen

5、tMethod(FEM)；transmissionloss(TL)，geometricalsize；boundarycondition；transmissionloss(TL)frequencyfeaturecurve尼区的隔声曲线．与驻波管测试数据较为吻合霍新祥【引等使用1研究背景ACTRAN有限元软件对薄铝板进行了全频段的隔声量数值仿真，对比了不同模型对隔声量的影响。结果显示，数值模拟能够对构件隔声性能的预测方法目前主要有四种方法_l_：基于很好地反映隔声频率特性的趋势．但是数值计算结果与工程数波传递法(WaveAnaly

6、sisApproach)的经验计算模型、模态分据有较大误差王笃勇等使用LMSVirtualLab进行了有限元析法(ModelAnalysisApproach)、数值计算模型的有限元法的板结构噪声仿真模拟．但是缺少全频段内的结果。(FEM)和边界元法(BEM)，以及统计能量分析法(Statistical本文通过有限元软件LMSVirtua1Lab模拟了2mm矩形铝EnergyAnalysis—SEA)。波传递法是计算板结构隔声量最常用板的全频段隔声频率特性曲线．并与文献中实测的隔声量特性的方法．隔声板的隔声量是在不考虑尺寸限制和

7、四周的约束条曲线【引进行了对比论证．模拟仿真结果与实验结果较好地吻合．件．以及板件本身的阻尼．因此计算结构在低频范围内与实际为计算复杂形状结构隔声量奠定了基础的隔声测量存在较大的偏差统计能量法一般要求子系统有足够大的模态密度．因此较适合高频域计算2数值计算模型用数值方法分析求解传声损失问题最突出的优点是不受隔声构件的几何形状和材料性质的限制．并且还能够求解非线2．1数学模型性问题．因此将数值计算方法应用于建筑构件隔声领域的研究理想空气中声场由标量声压和矢量质点振速描述。本文中有很重要的价值。且在建筑工程研究领域．一般考虑的频率

8、范在假定空气静态、均匀且无损耗的条件下．空气中声压的三维围在IOOHz~3150Hz之间．一般不会碰到由于频率的提高．划分波动方程为：网格的单元数急剧增加会受到计算机计算能力的限制的问题2p：x粤目前，数值分析方法(包括有限元法FEM及边界元法BEM)C00t已经成功地应用于