基于耦合声场建模的膨胀腔消声器声学性能分析及试验

针对圆柱形膨胀腔消声器三维建模及声学性能分析问题,提出一种基于切比雪夫变分原理的耦合声场建模方法,建立三维圆柱形膨胀腔消声器理论模型并搭建试验台架,传递损失试验结果验证了理论模型的准确性.将膨胀腔消声器内部声场分解为多个子声场,基于子声场间压力与质点振速连续性条件,推导声场耦合变分公式,构建子声场拉格朗日泛函.将子声场声压函数展开为切比雪夫-傅里叶级数形式,通过瑞利-里兹法求解膨胀腔消声器频率、声压响应及传递损失.计算并对比分析扩张比、扩张腔长度、进出口管偏置对膨胀腔消声器消声性能的影响.结果表明:扩张比增大会有效提高消声器在低频段的消声性能,进出口管的偏置对消声器消声性能影响很小.