發(fā)展趨勢(shì) 　　 噪聲源和傳遞途徑的數(shù)值計(jì)算與仿真技術(shù)是把噪聲學(xué)基礎(chǔ)研究的理論成果轉(zhuǎn)化成實(shí)際工程應(yīng)用的有力工具。從趨勢(shì)上講噪聲源和傳遞途徑的聲學(xué)數(shù)值計(jì)算與仿真技術(shù)的發(fā)展主要應(yīng)有以下幾個(gè)方面： 　　全頻域數(shù)值計(jì)算方法的集成。如結(jié)構(gòu)和聲場(chǎng)的模態(tài)和頻響計(jì)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(jì)能量法的適用范圍，一個(gè)重要的途徑就是將有限元方法和統(tǒng)計(jì)能量法進(jìn)行融合。 　　算法研究上追求、穩(wěn)定性、反復(fù)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(xué)換能器設(shè)計(jì)上多耦合場(chǎng)數(shù)據(jù)的無(wú)縫傳遞會(huì)逐漸嵌入到總體計(jì)算模塊中。 　　應(yīng)用層面上會(huì)更加簡(jiǎn)便實(shí)用，在不穩(wěn)定流場(chǎng)和聲場(chǎng)的問(wèn)題將可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格自適應(yīng)和動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)；數(shù)值計(jì)算結(jié)果的工程等效和逼近。運(yùn)用功能強(qiáng)大的前后處理功能，獲得更好的分析計(jì)算結(jié)果的可視化。 　　一些新的噪聲計(jì)算指標(biāo)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(xué)和毛細(xì)現(xiàn)象，捕捉速度和壓力在交界面上的不連續(xù)性，模擬動(dòng)量損失。環(huán)境聲學(xué)和建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)除響度（A計(jì)權(quán)聲壓級(jí)）和混響時(shí)間兩個(gè)指標(biāo)外，還會(huì)希望獲取聲場(chǎng)的空間均勻度，不同頻率下音質(zhì)的亮度，粗糙度等信號(hào)處理和心理聲學(xué)的一些指標(biāo)。 　　噪聲源和傳遞途徑的數(shù)值計(jì)算與仿真技術(shù)的發(fā)展將是是一個(gè)多方面技術(shù)綜合進(jìn)步的體現(xiàn)。具體到一個(gè)的聲學(xué)數(shù)值計(jì)算不僅僅是工程軟件的簡(jiǎn)單重復(fù)運(yùn)用，而需要對(duì)涉及聲場(chǎng)、流場(chǎng)和結(jié)構(gòu)問(wèn)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(jì)算并作全面的分析。 　　（3）應(yīng)用前景 　　運(yùn)用噪聲源和傳遞途徑的數(shù)值計(jì)算和優(yōu)化技術(shù)將在解決一些棘手的實(shí)際問(wèn)題中發(fā)揮重要作用，比如非線性高聲強(qiáng)聲場(chǎng)的模擬仿真；復(fù)雜結(jié)構(gòu)和聲場(chǎng)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(chǎng)（聲場(chǎng)，流場(chǎng)，溫度場(chǎng)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(wèn)題，滿足多目標(biāo)的多參數(shù)優(yōu)化計(jì)算問(wèn)題等等。 　　在噪聲源和傳遞途徑的數(shù)值計(jì)算、分析和預(yù)估方面的工作和研究集中在幾個(gè)比較大的研究課題，主要有 　　環(huán)境聲場(chǎng)和廳堂聲品質(zhì)計(jì)算軟件的開(kāi)發(fā)和研制； 　　聲源識(shí)別和復(fù)雜聲場(chǎng)中聲信息的仿真和反演； 　　民用大型工業(yè)產(chǎn)品，如大飛機(jī)，高速鐵路及汽車行業(yè)有關(guān)聲學(xué)及振動(dòng)問(wèn)題的預(yù)研。 　　這些研究課題的開(kāi)展在應(yīng)用聲學(xué)數(shù)值計(jì)算和優(yōu)化設(shè)計(jì)給我們提出挑戰(zhàn)，也提供了研究和應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)的機(jī)遇。聲學(xué)物理現(xiàn)象的深入探索與聲學(xué)數(shù)值計(jì)算和優(yōu)化方法的發(fā)展是相互促進(jìn)的。在這一領(lǐng)域我們跟國(guó)際先進(jìn)的研究前沿保持著同步，爭(zhēng)取在聲學(xué)數(shù)值計(jì)算和聲品質(zhì)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面做出更多貢獻(xiàn)。 　　2、聲學(xué)材料和結(jié)構(gòu) 　　在噪聲與振動(dòng)控制過(guò)程中，為達(dá)到一定聲學(xué)要求所用的各種材料，包括結(jié)構(gòu)聲學(xué)材料和換能材料，都稱為聲學(xué)材料。合適的材料與有效的結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)降噪減振不可分割的兩個(gè)因素，因此這里的聲學(xué)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(xué)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(dòng)吸聲和主動(dòng)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(qiáng)多孔材料、改性橡膠等高分子材料以及復(fù)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(dòng)吸聲材料與結(jié)構(gòu)，特別是空氣聲中的輕質(zhì)高強(qiáng)度阻尼多孔材料以及水聲中的橡膠類粘彈材料的新進(jìn)展、發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用前景。 　　（1）新進(jìn)展 　　輕質(zhì)高強(qiáng)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(lái)吸收空氣中的噪聲。但當(dāng)材料強(qiáng)度不夠高時(shí)，其應(yīng)用范圍受到限制。目前發(fā)展的超輕高強(qiáng)度阻尼多孔材料，如金屬多孔材料則不受這些限制。因?yàn)檩p質(zhì)高強(qiáng)度的特點(diǎn)，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(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。所以這類多孔材料目前不僅在工業(yè)界而且在學(xué)術(shù)界都受到相當(dāng)?shù)年P(guān)注。目前聲學(xué)所參加的重點(diǎn)基礎(chǔ)發(fā)展計(jì)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(dòng)機(jī)聲襯為應(yīng)用背景，聲波在高溫高聲強(qiáng)條件下的傳播和衰減機(jī)理屬于該計(jì)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(yùn)輸以及日常生活中都有廣泛的應(yīng)用，如機(jī)車、飛機(jī)的減振、吸隔聲材料，工業(yè)風(fēng)機(jī)、離心機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、水泵用的減震器等，因此粘彈性材料一直以來(lái)都作為一類主要的聲學(xué)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(jìn)展主要是由于微孔加工方法的不斷發(fā)展、對(duì)微穿孔概念的發(fā)展，有關(guān)吸聲機(jī)理的研究以及應(yīng)用范圍的擴(kuò)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(gè)例子。同時(shí)理論的發(fā)展及板材的多樣性，適用于各種不同場(chǎng)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(jì)70年代馬大猷給出連接高低頻的近似計(jì)算公式后開(kāi)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(kuò)散聲場(chǎng)以及高聲強(qiáng)特性的研究。 　?。?）發(fā)展趨勢(shì) 　　正如前面提到的，聲學(xué)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(jìn)以及新的問(wèn)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(shì)包括輕質(zhì)高強(qiáng)阻尼多孔材料及結(jié)構(gòu)，具有復(fù)雜聲腔結(jié)構(gòu)、空洞或雜質(zhì)的復(fù)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(lái)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(jī)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(shì)而形成的復(fù)合材料及結(jié)構(gòu)，例如多層夾芯復(fù)合材料，多孔復(fù)合材料等等也將會(huì)是聲學(xué)材料與結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)之一。 　　輕質(zhì)高強(qiáng)度阻尼多孔材料及結(jié)構(gòu)作為具有綜合優(yōu)勢(shì)的功能材料，主要的研究趨勢(shì)將包括多孔材料的一般聲學(xué)特性測(cè)量、材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)的表征及與聲學(xué)特性之間的關(guān)系，多孔材料的聲波傳播與衰減的機(jī)理以及提高吸聲隔聲性能的有效手段：一方面是微細(xì)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(dòng)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(duì)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(shí)的波傳播和吸收機(jī)理，吸聲過(guò)程中能量損耗機(jī)理以及聲波在材料內(nèi)部傳播過(guò)程中的非線性損耗。