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系統識別號 U0026-2307201511224000
論文名稱(中文) 新型微穿孔吸音板之理論及實驗研究
論文名稱(英文) On the theoretical and experimental study of new types of micro-perforated absorption panels
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 系統及船舶機電工程學系
系所名稱(英) Department of Systems and Naval Mechatronic Engineering
學年度 103
學期 2
出版年 104
研究生(中文) 葉子平
研究生(英文) Tzu-Ping Yeh
學號 P16021106
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 56頁
口試委員 指導教授-涂季平
口試委員-黃清哲
口試委員-劉雲輝
中文關鍵字 微穿孔板  吸音率  阻抗管 
英文關鍵字 micro-perforated panel  sound absorption coefficient  impedance tube 
學科別分類
中文摘要 本篇論文提出了兩種新型結構之微穿孔吸音板,分別為山谷開槽型及疊層開孔型微穿孔板。目的在於利用新型結構的開孔方式,嘗試克服開孔的困難及降低生產成本。本文將依據實驗量測與理論模型預估的方式來評估兩種新創型架構微穿孔板的吸音率結果。
在研究架構方面,第一步是利用馬大猷所提出的理論阻抗值近似解。透過MATLAB軟體,設定不同結構參數(孔徑、孔深、穿孔率、空氣層厚度),進行吸音率數值分析,藉以觀察在結構參數改動下的吸音率變化。第二步驟是測試實驗,利用阻抗管,進行兩種不同製程及不同參數之吸音率分析,建立不同構造之吸音率數據,並瞭解影響吸音特性之條件參數,第三步是透過理論與實際量測的結果,微穿孔吸音板之吸音效果可以得到驗證。
在理論模型的預估中,發現四種結構參數主導不同的吸音率影響,根據這些結果可以針對實際使用環境的需求,設計合適的結構參數以達到較理想的效果。經過理論與實驗比對結果發現,兩者吸音率趨勢大抵相同。
兩種新創型結構微穿孔板在實驗測試後,發現在結構參數相近的情況下,山谷開槽型的微穿孔板有著較為理想的吸音率表現。
本文關鍵字:微穿孔板、吸音率、阻抗管
英文摘要 Two new type of Micro-perforated panels (MPP) are discussed in this thesis which are V-shape and laminated perforated panel respectively. The MPP can be seen as the application of Helmholtz resonator. The perforation of the plate and the air cavity behind can form the structure of Helmholtz resonator. The purpose of this research is to build a process which is based on both experiment result and theoretic model to estimate the absorption coefficient of MPP.
In this research, at first Maa's model is used to set up different structure parameters (diameter, thickness, perforation ratio, air cavity) of MPP to analyze the absorption coefficient. Then, the impedance tube is used to analyze two different types of MPP and to measure the absorption coefficient. Through the theoretic model and measurement, the performance of MPP can be verified.
In the theoretic model estimation, four structure parameters is discussed to study the effect of these parameters. To verify the performance of two new types of MPP, the experiment results and theoretic models are compared. The comparison results indicate that the theoretic estimation is in agreement with the experiment results.
In experiment part, there are two new types of MPP to be compared. The comparison result indicates that in a similar parameters set, the V-shape panel presents a better result in sound absorption than the laminated perforated panel design.
Keywords: Micro-perforated panel, sound absorption coefficient, impedance tube
論文目次 摘要 I
Extended Abstract II
誌謝 VII
目錄 VIII
表目錄 X
圖目錄 XI
符號表 XIII
第一章 緒論 1
1-1 研究背景與動機 1
1-2 文獻回顧 2
1-2-1 微穿孔吸聲結構 2
1-2-2 吸音率量測方法 3
1-3 新型微穿孔板架構 4
1-4 微穿孔板分析流程及論文架構 6
第二章 微穿孔板結構 8
2-1 微穿孔板特性簡介 8
2-1-1 微穿孔板理論聲阻抗模型 9
2-1-2 微穿孔板吸音結構之共振頻率 12
2-1-3 微穿孔板結構吸音率 15
2-2 微穿孔板結構影響 16
2-2-1 空氣層厚度影響 17
2-2-2 微穿孔孔深影響 18
2-2-3 微穿孔孔徑影響 20
2-2-4 微穿孔穿孔率影響 22
2-2-5 結構影響總結 24
2-3 GUI使用者介面建立 25
第三章 吸音率量測流程 26
3-1 吸音率簡介 26
3-2 吸音率量測方法 28
3-2-1 聲學阻抗管簡介 30
3-2-2 轉移函數法 31
3-2-3 實驗流程設置 35
3-3 微穿孔板試材介紹 38
第四章 實驗結果與理論值驗證 40
4-1 微穿孔板等效孔徑轉換 40
4-1-1 山谷開槽型微穿孔板量測 41
4-1-2 層疊開孔微穿孔板量測 44
4-2 山谷開槽與疊層開孔微穿孔板比較 51
第五章 結論與未來展望 52
5-1 結論 52
5-2 未來展望 54
參考文獻 55
參考文獻 參考文獻
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[23] 振動論壇:http://www.chinavib.com/forum/index.php。
[24] ASTM E1050-98,”Standard test method for impedance and absorption of Acoustical materials using a tube, two microphones, and a digital frequency analysis system”
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