题目：带金属橡胶多孔板声学特性的理论与试验研究

噪声污染是一个世界性的问题。其中航空噪声污染问题尤为严重。采用多孔板或多孔性吸声材料是解决航空噪声污染问题较常用的手段。但是多孔板吸声体的吸声频带较窄，高频吸声性能不理想，加工工艺要求较高；多孔性吸声材料的减振性能不突出，低频吸声性能较差，其中有机纤维材料环境适应能力较弱，无机纤维材料易产生粉尘污染环境，金属纤维材料和泡沫材料的工程应用都受限于高昂的研制成本和苛刻的加工工艺要求。所以为了满足在航空航天及国防武器装备等特殊应用环境下减振降噪的需求，非常迫切地需要对具有良好减振特性、吸声频带宽、强度大、使用寿命长、和环境适应能力强等特点的减振降噪结构展开理论与工程应用的研究。针对传统的多孔板吸声结构以及多孔性吸声材料各自存在的缺陷和局限性，本文开创性地提出“带金属橡胶多孔板（Multi-Perforated Absorber with Metal Rubber，MPA/MR）”的组合吸声结构。论文从理论分析和试验验证两方面，对“带金属橡胶多孔板”的吸声特性进行了研究。本文以瑞利模型为基础，从圆管和窄缝中声传播理论出发，根据金属橡胶材料自身的结构特点，建立了金属橡胶材料的吸声理论模型，推导了金属橡胶吸声系数的计算公式并通过数值模拟，计算分析了金属橡胶材料的结构参数（厚度、丝径、螺旋径和孔隙率）对其吸声系数的影响以及影响规律。根据声-电类比关系，建立了MPA/MR的吸声理论模型，通过数值计算分析MPA/MR的结构形式、结构参数对其吸声系数的影响以及影响规律。为了验证上述理论模型以及理论分析结果，本文利用双传声器多功能驻波管对金属橡胶材料和MPA/MR的吸声特性进行了详细深入的试验研究。根据试验结果，提出了对金属橡胶材料吸声理论模型的修正方法。同时，根据结构参数对MPA/MR的吸声系数的影响规律，得出了一些进行MPA/MR工程设计时有指导意义的结论。理论分析与试验结果一致表明：金属橡胶材料属于高效吸声材料，多孔板显著改善了金属橡胶材料的低频吸声性能，金属橡胶材料提高了多孔板在高频区域的吸声系数。而且MPA/MR结构简单、制备成本较低、重量轻、环境适应能力强，并具有一定的减振特性。