發(fā)展趨勢 　　 噪聲源和傳遞途徑的數(shù)值計算與仿真技術(shù)是把噪聲學基礎(chǔ)研究的理論成果轉(zhuǎn)化成實際工程應(yīng)用的有力工具。從趨勢上講噪聲源和傳遞途徑的聲學數(shù)值計算與仿真技術(shù)的發(fā)展主要應(yīng)有以下幾個方面： 　　全頻域數(shù)值計算方法的集成。如結(jié)構(gòu)和聲場的模態(tài)和頻響計算，特別是中頻域的處理。除了拓展低頻域的有限元方法和高頻域的統(tǒng)計能量法的適用范圍，一個重要的途徑就是將有限元方法和統(tǒng)計能量法進行融合。 　　算法研究上追求、穩(wěn)定性、反復迭代中快速收斂性和魯棒性；技術(shù)的深入研究，包括敏感度分析以及聲學換能器設(shè)計上多耦合場數(shù)據(jù)的無縫傳遞會逐漸嵌入到總體計算模塊中。 　　應(yīng)用層面上會更加簡便實用，在不穩(wěn)定流場和聲場的問題將可以實現(xiàn)網(wǎng)格自適應(yīng)和動網(wǎng)格技術(shù)；數(shù)值計算結(jié)果的工程等效和逼近。運用功能強大的前后處理功能，獲得更好的分析計算結(jié)果的可視化。 　　一些新的噪聲計算指標將提出，以反映基礎(chǔ)研究的新成果。比如：多孔介質(zhì)模型應(yīng)該能夠仿真微尺度流體力學和毛細現(xiàn)象，捕捉速度和壓力在交界面上的不連續(xù)性，模擬動量損失。環(huán)境聲學和建筑聲學設(shè)計除響度（A計權(quán)聲壓級）和混響時間兩個指標外，還會希望獲取聲場的空間均勻度，不同頻率下音質(zhì)的亮度，粗糙度等信號處理和心理聲學的一些指標。 　　噪聲源和傳遞途徑的數(shù)值計算與仿真技術(shù)的發(fā)展將是是一個多方面技術(shù)綜合進步的體現(xiàn)。具體到一個的聲學數(shù)值計算不僅僅是工程軟件的簡單重復運用，而需要對涉及聲場、流場和結(jié)構(gòu)問題物理本質(zhì)深入理解，并在此基礎(chǔ)之上提交穩(wěn)定的計算并作全面的分析。 　?。?）應(yīng)用前景 　　運用噪聲源和傳遞途徑的數(shù)值計算和優(yōu)化技術(shù)將在解決一些棘手的實際問題中發(fā)揮重要作用，比如非線性高聲強聲場的模擬仿真；復雜結(jié)構(gòu)和聲場在高頻段需要考慮的混沌（fuzziness）和不確定性（uncertainty）現(xiàn)象和參數(shù)；多物理場（聲場，流場，溫度場和結(jié)構(gòu)）的相互作用和耦合現(xiàn)象；還有結(jié)構(gòu)聲振問題，滿足多目標的多參數(shù)優(yōu)化計算問題等等。 　　在噪聲源和傳遞途徑的數(shù)值計算、分析和預估方面的工作和研究集中在幾個比較大的研究課題，主要有 　　環(huán)境聲場和廳堂聲品質(zhì)計算軟件的開發(fā)和研制； 　　聲源識別和復雜聲場中聲信息的仿真和反演； 　　民用大型工業(yè)產(chǎn)品，如大飛機，高速鐵路及汽車行業(yè)有關(guān)聲學及振動問題的預研。 　　這些研究課題的開展在應(yīng)用聲學數(shù)值計算和優(yōu)化設(shè)計給我們提出挑戰(zhàn)，也提供了研究和應(yīng)用這項技術(shù)的機遇。聲學物理現(xiàn)象的深入探索與聲學數(shù)值計算和優(yōu)化方法的發(fā)展是相互促進的。在這一領(lǐng)域我們跟國際先進的研究前沿保持著同步，爭取在聲學數(shù)值計算和聲品質(zhì)優(yōu)化設(shè)計方面做出更多貢獻。 　　2、聲學材料和結(jié)構(gòu) 　　在噪聲與振動控制過程中，為達到一定聲學要求所用的各種材料，包括結(jié)構(gòu)聲學材料和換能材料，都稱為聲學材料。合適的材料與有效的結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)降噪減振不可分割的兩個因素，因此這里的聲學材料意味著應(yīng)用到降噪減振結(jié)構(gòu)上的任何材料。 　　聲學材料與結(jié)構(gòu)發(fā)展到今日已有各種不同的類別。大體上如果將材料按吸聲功能分，有被動吸聲和主動吸聲材料；如果從聲波傳播介質(zhì)分，則可以有空氣聲和水聲材料；如果按吸隔聲材料特性分類，將包括人造棉、玻璃纖維、泡沫玻璃、泡沫塑料等傳統(tǒng)的多孔材料、顆粒吸聲涂料、新近發(fā)展的輕質(zhì)高強多孔材料、改性橡膠等高分子材料以及復合材料；如果按吸聲結(jié)構(gòu)劃分類，又可以包括具有共振腔的微穿孔板、薄膜和彈性板結(jié)構(gòu)。這里我們將集中討論空氣聲和水聲中的被動吸聲材料與結(jié)構(gòu)，特別是空氣聲中的輕質(zhì)高強度阻尼多孔材料以及水聲中的橡膠類粘彈材料的新進展、發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景。 　　（1）新進展 　　輕質(zhì)高強度多孔材料及結(jié)構(gòu)作為一種有效的多孔吸聲材料已經(jīng)在噪聲工業(yè)中被廣泛應(yīng)用，諸如木質(zhì)纖維板和微穿孔板這樣的材料常常被用作來吸收空氣中的噪聲。但當材料強度不夠高時，其應(yīng)用范圍受到限制。目前發(fā)展的超輕高強度阻尼多孔材料，如金屬多孔材料則不受這些限制。因為輕質(zhì)高強度的特點，在船舶、汽車以及航空飛行結(jié)構(gòu)中的阻尼減振降噪方面金屬多孔材料也具有相當?shù)膬?yōu)勢。所以這類多孔材料目前不僅在工業(yè)界而且在學術(shù)界都受到相當?shù)年P(guān)注。目前聲學所參加的重點基礎(chǔ)發(fā)展計劃‘超輕多孔材料和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新構(gòu)型的多功能化基礎(chǔ)研究’中以航空發(fā)動機聲襯為應(yīng)用背景，聲波在高溫高聲強條件下的傳播和衰減機理屬于該計劃的一部分。 　　橡膠或聚氨酯等粘彈材料及結(jié)構(gòu)作為另一類主要的降噪減振功能型材料在航空航天、交通運輸以及日常生活中都有廣泛的應(yīng)用，如機車、飛機的減振、吸隔聲材料，工業(yè)風機、離心機、鼓風機、水泵用的減震器等，因此粘彈性材料一直以來都作為一類主要的聲學材料受到廣泛的關(guān)注。 　　作為又一類結(jié)構(gòu)吸聲材料,微穿孔板新進展主要是由于微孔加工方法的不斷發(fā)展、對微穿孔概念的發(fā)展，有關(guān)吸聲機理的研究以及應(yīng)用范圍的擴展而獲得的。隨著加工形式的發(fā)展，現(xiàn)在不僅可以用激光，而且可以利用粉末冶金、燒結(jié)絲網(wǎng)、電刻腐蝕的方法形成微孔。基于微穿孔理論衍生的柔性管束穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)也是微穿孔板概念發(fā)展的一個例子。同時理論的發(fā)展及板材的多樣性，適用于各種不同場合的微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)也正在得到相應(yīng)的發(fā)展。微穿孔板的概念自上世紀70年代馬大猷給出連接高低頻的近似計算公式后開始得到更加廣泛的應(yīng)用。微穿孔板理論到現(xiàn)在已有新的發(fā)展，比如微穿孔板的理論、擴散聲場以及高聲強特性的研究。 　?。?）發(fā)展趨勢 　　正如前面提到的，聲學材料及結(jié)構(gòu)的發(fā)展也主要是根據(jù)材料工藝的改進以及新的問題背景的提出而產(chǎn)生的。以生產(chǎn)工藝的發(fā)展而言，發(fā)展趨勢包括輕質(zhì)高強阻尼多孔材料及結(jié)構(gòu)，具有復雜聲腔結(jié)構(gòu)、空洞或雜質(zhì)的復合粘彈材料，利用新材質(zhì)及穿孔形成工藝的微穿孔板及其衍生結(jié)構(gòu)。特別是從微納米尺度加工工藝不斷成熟的發(fā)展現(xiàn)狀來看，具有微納米尺度及多尺度結(jié)構(gòu)的材料中聲的傳播衰減機制及其聲振耦合效應(yīng)也將日益受到人們的關(guān)注。利用各種材料及結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢而形成的復合材料及結(jié)構(gòu)，例如多層夾芯復合材料，多孔復合材料等等也將會是聲學材料與結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢之一。 　　輕質(zhì)高強度阻尼多孔材料及結(jié)構(gòu)作為具有綜合優(yōu)勢的功能材料，主要的研究趨勢將包括多孔材料的一般聲學特性測量、材料細觀結(jié)構(gòu)的表征及與聲學特性之間的關(guān)系，多孔材料的聲波傳播與衰減的機理以及提高吸聲隔聲性能的有效手段：一方面是微細孔中的聲傳播，非直通孔且孔的構(gòu)型呈一定分布的情況下動力粘滯性、滲透性、孔的表面特性、孔隙率、孔隙結(jié)構(gòu)等物理和幾何參數(shù)對聲傳播和吸收的影響；另一方面是微孔流阻變化影響基本控制方程時的波傳播和吸收機理，吸聲過程中能量損耗機理以及聲波在材料內(nèi)部傳播過程中的非線性損耗。