Способ измерения динамических характеристик упругой связи звукопоглощающих конструкций Советский патент 1989 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано в строительной акустике для определения динамических характеристик упругой связи звукопоглощающих конструкций.

Целью изобретения является повышение информативности измерения.

На чертеже представлено устройство для осуществления способа измерения динамических характеристик упругой связи звукопоглощающих конструкций.

Устройство содержит акустический интерферометр 1, представляющий собой трубу, снабженный специальным патрубком 2, в котором размещается испытуемый образец звукопоглощающих конструкций. Звуковое поле в акустическом интерферометре 1 возбуждается электродинамическим громкоговорителем 3. Измерения звукового давления производят по длине оси 4 акустического интерферометра 1, Обработка измеренного звукового давления осущест00

10

15

вляется с помощью акустического тракта 5.

Способ осуществляют следующим образом.

Испытуемый образец звукопоглощающих конструкций размещают в специальный патрубок 2, который крепится к торцовой поверхности акустического интерферометра 1. С другой торцовой поверхности акустического интерферометра 1 устанавливают электродинамический громкоговоритель 3. С его помощью возбуждают звуковые колебания, которые облучают испытуемый образец звукопоглощающей конструкции. Падающие и отраженные от образца звуковые волны создают около него акустическое поле. Вдоль оси акустического интерферометра 1 в произвольно выбранной точке проводят измерение уровня звукового давления. Затем в заданном частотной диапазоне с постоянным шагом осуществляют изменение частоты возбуждаемых звуковых колебаний и прово- 25 дят измерение уровня звукового давления. Фиксируют частоту tOj, при которой уровень звукового давления максимален. Это связано с тем, что звукопоглощающая конструкция с упругой связью представляет собой механическую резонансную систему. Совпадение собственной частоты этой системы с частотой звуковых колебаний приводит к возрастанию уровня звукового давления в акустическом интерферометре 1. По измеренной частоте определяют комплексную жесткость (l+j);

го

30

35

к,-со:м,- рп.рм.р

6

п

S о - коэффициент потерь

(f) с iJ

где М,М„+п1 /3,

М„ р 5п1-- масса податливой

панели;

-масса упругой связ

-плотность податди- вой панели, материала упругой связи и невозмущенного воздуха;

площадь податливой панели и поперечного сечения упруго

-связи;

-толщина податливой панели резонатора

- отсос податливой

колеблющейся пане ли;

L - высота упругих связей и глубина полости податливой панели резонатора;

-упругости внутреннего воздушного объема и входной лицевой щели резонатора;

SP 5ц - площади сечения

резонатора и щели;

К

е,h,

е.

SpL

о л- Ц

R(f) Y(f)

активную R(f) и реактивную Y(f) компоненты импеданса

Kg()+KBCj Mf (И . СО() - J

(, -К-Кб) A-t-Ki A+(|UtO) KS (М, +Mi-KcJ ) (()

0

5

5

о

0

5

к,-со:м,- рп.рм.р

6

п

S о - коэффициент потерь

(f) с iJ

где М,М„+п1 /3,

М„ р 5п1-- масса податливой

панели;

-масса упругой связи;

-плотность податди- вой панели, материала упругой связи и невозмущенного воздуха;

площадь податливой панели и поперечного сечения упругой

-связи;

-толщина податливой панели резонатора;

- отсос податливой

колеблющейся панели;

L - высота упругих связей и глубина полости податливой панели резонатора;

-упругости внутреннего воздушного объема и входной лицевой щели резонатора;

SP 5ц - площади сечения

резонатора и щели;

К

е,h,

е.

SpL

о л- Ц

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано в строительной акустике для определения динамических характеристик упругой связи звукопоглащающих конструкций. Цель изобретения - повышение информативности измерения. Согласно способу измерения динамических характеристик упругой связи звукопоглощающих конструкций исследуемый образец устанавливают на одной торцовой стороне акустического интерферометра, а на другой стороне возбуждают звуковые колебания, которыми облучают образец и измеряют уровень звукового давления в акустическом поле, создаваемом подающей и отраженной от образца звуковыми колебаниями. Изменяют частоту возбуждаемых звуковых колебаний и фиксируют частоту, при которой измеряемое звуковое давление имеет максимальную величину, что связано с совпадением частоты вынуждающих звуковых колебаний и собственной частоты резонансной системы звукопоглощающих конструкций с упругой связью. По измененной частоте с помощью математических выражений определяют комплексную жесткость, коэффициент потерь, активную и реактивную компоненты импеданса, а также угол сдвига фаз между этими компонентами. 1 ил.

де А Кд-сО

,„+М

JU - коэффициент вязкости в вязкоупругой системе резонирующей полости резонатора;вы,

Мц. pgSpL - масса воздуха в резонирующей полости резонатора;

) масса воздуха в щели между податливой панелью и стенками резонатора;

4525 - коэффициент, учитывающий присоединенную массу,

и угол сдвига фаз между активной и

реактивной компонентами

50(агс

2()

Формула изобретения

Способ измерения динамических характеристик упругой свя )и звукопоглощающих конструкций, заключающийся в том, что па Hfcлс дуемую звукопоглощающую конструкцию подают акустические колебания, изменяют частоту этих колебаний, измеряют звуковое давление около звукопоглощающей конструкции и по измеренному давлению определяют коэффициент звукового поглощения, активные и реактивные компоненты импеданса, отличающийся тем, что.

K-K CHJP; ...

СО(М„,/3)-(М„-Мп„/3) - ( |S М );

. R(f) .

ff. ((.-К-Кб)А+Кв Ач-ОибЗ) Кв(М,-ьМ1-КСД ) . . . ,

RYfW Ке(АЧвЪ КбОз Мг/и . KVI; с()

(V -arc tg

М.

p.s,

л/ с

j - мнимая единица; - масса податливой панели,

рп,рм1рв

5я,

масса упругой связи;

плотность податливой панели, матег риала упругой связи и воздуха; площадь податливой панели и поперечного сечения упругой связи; с - толщина податливой панели резонатора; d-L-1-h - относ податливой

колеблющейся панели;

высота упругих связей и глубина полости податливой панели резонатора;

h, L 1523993

с целью повышения информативности измерения, измеряют частоту (О,, при которой звуковое давление максимально и с учетом измеренной частоты определяют комПлексиую жесткость К, коэффициент потерь Ь, активную и реактивную компоненты R(f) и Y(f) импеданса и угол ( сдвига фаз между ними по следующим формулам:

10

2(K-cofM)

с - скорость звука в

воздухе; ,, 5ц - площади сечения

резонатора и щели;

А,,; B-KB|U;

1 коэффициент вязкости в вязкоуп- ругой системе резонирующей полости резонатора;

М,

М,ц-рв5ц

,;

«PJ -SpL - масса воздуха в резонирующей полости резонатора; (о -ь2&) - масса воздуха в

щели податливой панелью и стенками резонатора;

2 - коэффициент, учитывающий присоединенную массу.