纤维多孔金属的流阻率分形模型研究

摘要：

为了揭示纤维多孔金属吸声材料的流阻率与其孔隙率、孔直径以及孔的弯曲度等主要几何参数之间的变化规律,给纤维多孔金属吸声材料的结构设计提供基本的理论指导,提出了一种流阻率分形模型.通过对纤维多孔金属的孔隙结构进行分形处理,结合材料内部空气流体学分析,首先获得了流经纤维多孔金属材料截面总的空气流量Q的表达式,该表达式是最大平均孔径λ max、曲线分形维数DT和孔面积分形维数Df的函数,其次结合纤维多孔金属吸声材料流阻率的公式,获得了流阻率分形模型.模型理论计算值与实验测试值的最大偏差为13.9％,最小偏差为7.6％,平均偏差为10.6％,验证了该理论模型的可靠性.分析结果表明:随着孔隙率Φ的增大,纤维多孔金属吸声材料的流阻率减小;Φ和DT一定时,流阻率随着Df的增大而减小;Φ和Df一定时,流阻率随着DT的增大而增大.与通过实验确定流阻率的经验公式相比,文中所建流阻率分形模型能够反映材料的几何参数与流阻率之间的变化规律,为纤维多孔金属吸声材料的微观结构设计提供了一定的依据.

关键词：流阻率、分形模型、曲线分形维数、孔面积分形维数

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分类号：TB535(声学工程)

资助基金：国家重点基础研究发展规划资助项目2011CB610306;陕西省自然科学基金资助项目2015JM5154

在线出版日期：2015-07-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：132-137