一种获取多层复合结构橡胶的声学性能的方法及系统

1.一种获取多层复合结构橡胶的声学性能的方法，其特征在于：所述方法首先测量多层复合结构橡胶中的各层橡胶的物理参数，然后利用物理参数获得设定频率点处的基本声学参数，最后利用基本声学参数和传递矩阵获得设定频率点处的多层复合结构橡胶的声学性能参数；所述声学性能参数包括：声压反射系数、声压透射系数、吸声系数；所述多层复合结构橡胶包括n层橡胶，从下至上依次为第1层、第2层直到第n层；位于第n层橡胶上方的入射介质、位于第1层橡胶下方的透射介质均为流体；所述入射介质为第n+1层，所述透射介质为第0层；所述方法包括：(1)测量多层复合结构橡胶中的各层橡胶的动态模量、密度ρ与厚度d，设置频率点f、声波的入射角、透射介质；所述动态模量包括：储能模量E′与损耗因子tanδ；(2)获取各层橡胶的基本声学参数：纵波波速V p 、横波波速V s 、纵波波数k vp 、横波波数k vs 、拉梅常数μ,λ；(3)获取各层橡胶的纵波与横波入射角，以及纵波与横波在x方向与z方向的波数；(4)获取各层橡胶的传递矩阵，并利用各层橡胶的传递矩阵获得总矩阵；(5)利用总矩阵获得声压反射系数、声压透射系数和吸声系数；所述步骤(5)的操作包括：利用下面的公式计算获得声压反射系数R：利用下面的公式计算获得声压透射系数T：利用下面的公式计算获得吸声系数αl：αl＝1-R 2 -T 2其中，Z n+1 是入射介质的特性阻抗，Z 0 是透射介质的特性阻抗，利用下面的公式计算获得：其中，C rc ＝F rc -F 4c *F r1 /F 41 ，F rc 代表总矩阵F内的第r行第c列元素；θ表示纵波入射角。 2.根据权利要求1所述的获取多层复合结构橡胶的声学性能的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的操作包括：利用以下公式计算获得各层橡胶的基本声学参数：其中，v为泊松比，使用橡胶典型值，j为虚数单位。 3.根据权利要求2所述的获取多层复合结构橡胶的声学性能的方法，其特征在于：所述步骤(3)的操作包括：利用以下公式计算获得各层橡胶的纵波入射角θ i 与横波入射角γ i ，以及纵波在x方向与z方向的波数k vpx 、k vpz ，横波在z方向的波数k vsz ：k vpz ＝k vp cosθi，k vsz ＝k vs cosγ i ，k vpx ＝k vp sinθ i其中，i代表第i层介质。 4.根据权利要求3所述的获取多层复合结构橡胶的声学性能的方法，其特征在于：所述步骤(4)的操作包括：对于每层橡胶，利用下面的公式计算获取该层橡胶的上界面的矩阵I upi ：其中 z up 为该层介质上界面处的z轴坐标；利用下面的公式计算获得该层橡胶的下界面的矩阵I downi ：其中 z down 为该层橡胶下界面处的z轴坐标；利用下面的公式计算获得该层橡胶的传递矩阵M n ：M i ＝I upi /I downi ，i＝1，2......n；利用下面的公式计算获得总矩阵F：F＝M n *M n-1 *...*M 1 ，F为4×4矩阵。 5.根据权利要求4所述的获取多层复合结构橡胶的声学性能的方法，其特征在于：设定多个频率点，依次在每个频率点进行步骤(1)到步骤(5)的操作，获得每个频率点下的声学性能参数，并存储所有频率点的声学性能参数；然后以频率为横坐标、反射系数为纵坐标绘制反射系数图；以频率为横坐标、透射系数为纵坐标绘制透射系数图；以频率为横坐标、吸声系数为纵坐标绘制吸声系数图。 6.一种获取多层复合结构橡胶的声学性能的系统，其特征在于：所述系统包括：采集单元：用于采集多层复合结构橡胶中的各层橡胶的动态模量、密度ρ与厚度d，设置频率点f、声波的入射角、透射介质；所述动态模量包括：储能模量E′与损耗因子tanδ；参数计算单元：与采集单元连接，用于获取各层橡胶的基本声学参数：纵波波速V p 、横波波速V s 、纵波波数k vp 、横波波数k vs 、拉梅常数μ,λ；获取各层橡胶的纵波与横波入射角，以及纵波与横波在x方向与z方向的波数；矩阵计算单元：与参数计算单元连接，用于获取各层橡胶的传递矩阵，并利用各层橡胶的传递矩阵获得总矩阵；声学性能参数获取单元：与矩阵计算单元连接，用于利用总矩阵获得声压反射系数、声压透射系数和吸声系数；所述声学性能参数获取单元进行以下操作：利用下面的公式计算获得声压反射系数R：利用下面的公式计算获得声压透射系数T：利用下面的公式计算获得吸声系数αl：αl＝1-R 2 -T 2其中，Z n+1 是入射介质的特性阻抗，Z 0 是透射介质的特性阻抗，利用下面的公式计算获得： Z 0 ＝ρ 0 V p0 /cosθ 0其中，C rc ＝F rc -F 4c *F r1 /F 41 ，F rc 代表总矩阵F内的第r行第c列元素；θ表示纵波入射角。