三维子结构边界元法被用于计算和分析穿孔管阻性消声器的消声性能

一维解析法和三维子结构边界元法被用于计算和分析穿孔管阻性消声器的消声性能，以及考查消声器内非平面波对消声特性的影响。直通穿孔管阻性消声器传递损失的预测结果与实验测量结果比较表明：一维解析法只适合于消声器的低频声学性能计算，对于高频声学性能的精确预测需使用三维计算方法。边界元法进而被用于研究吸声材料的填充密度(流阻率)和几何参数对穿孔管阻性消声器消声性能的影响。增加吸声材料的填充密度、穿孔管的穿孔率和穿孔长度、以及吸声材料的厚度，均能有效地改善阻性消声器的中高频声学性能，而对消声器的低频消声效果影响较小。

吸声材料在内燃机等装置的进排气消声器中被广泛使用以改善中高频消声效果。穿孑L管或穿孑L板通常被使用以保护消声器内吸声材料不被气流吹出。Wang将一维解析法应用于计算直通穿孑L管阻性消声器的声学性能[1]，并进行了参数研究；但是没有与任何实验结果或其它方法计算结果进行比较，而且也没有指出一维解析法计算阻性消声器声学性能的有效频率范围。wu等将边界元法应用于预测穿孑L管阻性消声器的声学性能瞳 ；对于高穿孑L率的阻性消声器，其传递损失计算结果与实验测量结果吻合较好。然而，上述两种方法均使用了无吸声材料时的穿孔声阻抗表达式。Kirby和Cummings的研究表明[3]，消声器内吸声材料的填充改变了穿孑L的声阻抗。因而，在穿孑L管阻性消声器声学性能计算模型中应使用有吸声材料时的穿孑L阻抗，尤其对于低穿孑L率的阻性消声器。例如，使用玻璃丝纤维吸声材料的汽车排气消声器通常要求穿孑L管或护面板的穿孔率不能太高以确保消声器内吸声材料的持久性和使用寿命 J。

基于平面波传播假设，在解析求出本征值和本征向量的基础上发展了一维解析法用于计算直通穿孔管阻性消声器的消声性能。基于三维子结构边界元法的阻抗矩阵综合技术也被进一步扩展到计算穿孔管阻性消声器的消声性能。对于直通穿孔管抗性和阻性消声器传递损失的计算结果与实验测量结果的比较表明，一维解析法只适合于消声器的低频分析，三维边界元法能够在整个频率范围内获得较精确的预测结果。消声器内吸声材料的填充改变了穿孔管消声器的消声特性，形成了宽带衰减。增加填充密度，可以提高消声能力并使衰减曲线峰值向低频方向移动。穿孔管的引入使阻性消声器的峰值频率

向低频移动，从而使低频消声性能有所提高，然而却大大降低了消声器的中高频消声能力。降低穿孔长度会降低阻性消声器高频域的消声能力。在阻性消声器设计中，为获得良好的中高频消声效果应尽量使中心管全穿孔并增大穿孔面积。增加吸声材料的厚度对消声器低频消声性能的影响有限，但大大改善了中高频域的消声性能。