内结构对连续金属纤维多孔材料吸声性能的影响

研究具有空腔结构的金属纤维吸声材料的吸声性能与空腔内填充介质、空腔厚度以及位置之间的关系。实验结果表明,当空腔内填充介质是空气时,材料的平均吸声系数为0.62,高于无空腔结构的0.58;当空腔内填充致密的硫酸盐时,材料的平均吸声系数为0.52,吸声性能下降。当空腔的厚度分别为3.5 mm和6 mm时,平均吸声系数分别是0.53和0.56,吸声频带拓宽。当空腔结构相同时,空腔距离吸声表面越近,材料吸声性能越好。当内空腔为离散小空腔时,可有效提高平均吸声系数,拓宽吸声频带。     

塑料薄膜对多孔材料吸声性能影响的实验研究

一、前言 玻璃棉、矿渣棉和岩棉等无机纤维材料具有吸声系数高、防火、防腐、防蛀、容重轻和不易老化等特点,是噪声控制工程中广泛应用的多孔性吸声材料。但是由于这类材料质地松疏、纤维性脆、强度低,使用时纤维容易散落,因此需要有护面层,目前使用得最多的是玻玻纤维布。实践表明,一般的玻璃纤维布对多孔材料的吸声是无甚影响的,但对于在风速较高的消声器或具有一定振动的环境下使用时,这种护面层仍会使吸声体的纤维逸出。     

多孔金属材料高温吸声性能测试及研究

以多孔金属材料在高温环境下的吸声特性研究为背景,以不锈钢纤维烧结型多孔金属材料为主要研究对象,首先在理论上研究了计算多孔材料吸声特性随温度变化的特性,然后设计并研制了一种温度可控的高温阻抗管测量装置。通过实验测试,获得了具有不同声学参数的金属纤维板在不同环境温度下的吸声系数,研究了温度对其吸声性能的影响规律。理论结果与实验结果基本吻合,证明了理论分析以及实验装置设计的合理性。     

纤维对硅酸盐基多孔材料吸声性能的影响

以硅酸盐水泥为主要原料,通过原位自组装技术制备了硅酸盐基多孔材料.通过改变纤维的添加量,制备了含有不同种类和不同纤维添加量的多孔材料,并分析了纤维对多孔材料的吸声性能的影响.采用驻波管法测试多孔材料的吸声性能,通过立体显微镜(SM)分析材料形貌.结果表明,PP纤维和玻纤对材料吸声性能影响显著:当PP纤维长度为19mm时,材料的吸声效果最好;随着PP纤维掺量的增加,材料的中低频吸声性能提高,中高频吸声性能降低;随着玻纤掺量的增加,材料的中低频吸声性能提高,中高频吸声性能降低.     

孔隙度对烧结不锈钢纤维多孔材料剪切性能的影响

将丝径为100μm的不锈钢纤维松装于烧舟中,经1150℃/2h真空烧结和后续加工制备了具有孔隙度范围在70%～95%之间的金属纤维多孔板材.在MTS858材料试验机上检测了多孔板材的准静态剪切性能,重点研究了孔隙度对剪切性能的影响.结果表明,面内剪切应力-应变曲线大致分为3个阶段:应变很低情况下的线性弹性阶段、塑性变形区和应力破坏阶段;随着孔隙度的增加,不锈钢纤维多孔材料的剪切模量、屈服强度减小.     

分层多孔材料吸声结构的性能分析

利用声波在分层介质中的传播方程,给出了由不同种吸声材料复合而成的多层吸声结构吸声系数的递推计算公式。继而以由多孔吸声材料复合而成的双层吸声结构为基础,通过数值仿真,深入分析了内外层材料的厚度、孔隙率、和微孔半径变化对吸声系数的影响。以导出的递推计算公式为基础,通过仿真实验研究了分层吸声结构的参数优化设计。结果表明：由多孔材料复合而成的分层吸声结构具有良好的吸声效果,通过合理配置各层材料结构参数,可以在较宽的频段上达到较为满意的吸声效果,从而为相应产品的开发提供了理论依据     

FeCrAl纤维多孔材料梯度结构吸声性能的研究

根据前期对单层FeCrAl纤维多孔材料吸声性能的系统研究,对纤维多孔结构进行了优化设计,梯度结构是以孔隙度递减的方式排列而成.分别对单层和梯度结构的吸声性能进行了测试,结果表明,在常温常声压条件下,3层梯度结构低频吸声性能较单层材料有明显提高,而且能够在一个较宽频率范围内的稳态吸声系数平稳延伸,最大值为1;在常温高声强140dB条件下,该结构仍保持较好的稳态吸声性能,在1600～6400Hz宽频范围内的吸声系数均达到0.9以上;在高温常声压条件下,梯度结构的吸声性能受到温度影响有所下降,且吸声系数不随频率的升高而增加,从而在测试频率范围内出现第一峰值频率.虽然梯度结构的高温吸声性能变差,但是较单层材料的吸声性能要好得多.因此,FeCrAl纤维多孔材料梯度结构是一种适用于多种特殊环境的吸声体.     

结构因素对多孔材料吸声性能的影响

多孔吸声材料由于具有比重小、取材范围广、加工制造工艺相对简单等优点而在吸声降噪领域显示出了广阔的应用前景.为了更好的研究与设计多孔吸声材料,总结和分析了多孔材料中孔隙率、孔隙形貌、孔径、厚度和空腔等结构因素对材料吸声性能的影响.发现孔隙率和孔径过大或过小均不利于吸声性能的提高,可能存在一最佳值;而厚度和空腔的增加能有效...     

多孔材料吸声性能分析与设计优化

多孔材料的吸声性能依赖于基体材料的性质、孔的形状与尺寸以及孔隙分布方式。利用多孔材料的高吸声性能和可设计性特点,研究和设计高吸声制材料与结构意义重大。采用表面阻抗法和传递矩阵法研究规则有序的圆柱形孔多孔金属材料与结构的声传播特性,建立声能吸收率与孔的尺寸和孔隙率之间的解析关系,并以圆柱形孔的尺寸沿材料厚度方向的变化规律为设计参数,建立以特定频率下层状多孔结构声能吸收率为目标的优化问题的提法和求解方法,得到一种具有较高声能吸收率的梯度多孔结构。     

高声压、宽频带电容传声器分析和设计

为了满足声学测试提出的技术指标,即设计出频响范围更宽、动态范围更大的1/4 in电容传声器。采用电容传声器的集中参数模型,根据工作原理导出其输出电压变化与电容两板极间距离变化成正比的公式和灵敏度计算公式,而后又通过所导出的电容传声器传输函数分析了频响特性。通过对灵敏度和动态范围的计算以及对动态范围的估计,最终设计出开路灵敏度为1.9 m V/Pa、频响范围为2 Hz~79 k Hz、最高声压级不低于160 d B的电容传声器,该性能满足该系列传声器频响范围5 Hz~70 k Hz、最高声压(有效值)不低于160 d B的电容传声器的性能指标。上述结果表明设计方法可行,并提出了进一步改进此传声器性能的几点考虑。     

硅藻土/聚氨酯多孔复合材料的组织结构与吸声特性

以硅藻土和聚氨酯为原材料,成功制备出了具有多孔径连通孔道的硅藻土/聚氨酯复合材料.研究了硅藻土、匀泡剂及增塑剂含量对硅藻土/聚氨酯复合材料的组织结构、抗压强度和吸声性能的影响.结果表明,硅藻土/聚氨酯多孔复合材料具有良好的抗压强度和吸声特性.硅藻土含量为65wt%的硅藻土/聚氨酯复合材料表现出优良的吸声特性,其吸声峰位于1 600 Hz附近,且吸声系数大于0.9,吸声系数高于0.56的频率宽度大于2 000 Hz.     

Uniaxial pressure dependence of the Debye temperature in metals

The electrical resistance and its temperature coefficient have been measured for a platinum foil as a function of uniaxial pressure over the pressure range 0 to 60 MPa. The measurements were performed at room temperature using the transient hot-strip method. The data are analyzed using the electrical resistivity formula within the Block-Grüneisen approximation. The pressure dependence of the Debye temperature was directly obtained from an expansion of this formula and using the basic definition of the temperature resistivity coefficient. The reliability of the experimental data was then verified using the basic definition of Grüneisen constant. Within the investigated pressure range, the analysis supports the interpretation that the change in resistance of platinum under pressure is mainly due to the change in the amplitude of the atomic vibrations that are directly related to the change in Debye temperature. The pressure dependence of resistance and the Debye temperature of the platinum were reasonably good in spite of the approximations involved.     

恒压下树脂在双尺度多孔介质中的流动特性

基于复合材料液态模塑(LCM)工艺过程中存在半饱和区域的实验现象以及对预制体双尺度效应的逐步认识, 一些学者提出用沉浸模型来研究双尺度多孔介质的不饱和流动。通过体积均匀化方法描述了双尺度多孔介质复合材料液态模塑工艺模型的特征, 得到含有沉浸项的双尺度多孔介质的质量守恒方程, 并采用有限元法对方程进行数值求解, 通过具体算例计算了考虑双尺度效应时恒压树脂注射下不同时段的压力分布状态, 得到树脂在填充过程中流动前沿半饱和区域从出现到消失的过程, 采用不同注射压力进行模拟并比较。结果表明, 与单尺度多孔介质模型不同, 双尺度多孔介质模型更能反映实际树脂填充过程中出现的半饱和区域现象。     

通风隔声窗高频声学性能的传递矩阵法分析

根据声波导管理论,探讨计算高频条件下均匀直管和矩形弯头四端网络参量的方法,以及应用传递矩阵方法分析通风隔声窗高频声学性能的基本思路;实例计算某种通风隔声窗高频隔声量的频响特性,数值计算的结果与实验测量值吻合很好。     

混浊海水声吸收与温度、盐度、压强关系

混浊海水的声吸收和声散射特性对水声探测设备工作性能的影响较大。通过经验公式仿真分析了温度、盐度和压强对低频段、低悬浮泥沙颗粒浓度混浊海水声吸收的影响。结果表明:温度和盐度对混浊海水声吸收的影响较大,而压强对混浊海水声吸收的影响可以忽略。构建并研制了一套混浊海水声吸收特性测量系统,实验研究了温度对混浊海水声吸收的影响,声吸收系数随温度的变化规律与仿真结果吻合较好。此研究成果可对混浊海水中的声传播建模、声纳探测系统设计及声纳性能的评估等提供一定参考。     

A submicrosecond pulse heating system for the investigation of thermophysical properties of metals at high temperatures

A submicrosecond ohmic pulse heating technique is described for measurements of thermal properties of cylindrical metallic samples at high temperatures. Electrical and optical measurements for determination of thermophysical data such as enthalpy, specific heat, and electrical resistivity are presented. Effects that can falsify the results are discussed.Paper presented at the Ninth Symposium on Thermophysical Properties, June 24–27, 1985, Boulder, Colorado, U.S.A.     

Experiments on expanded liquid metals at high temperatures

The electrical resistivity of liquid tungsten was measured using electric pulse heating of the wires inside capillary tubes. Under fast heating (10 µs) or slow heating (50 µs), the wire expands and fills the inner cavity of the capillary. On the oscillogram traces of the voltage drop across the wire, one can see the phases solid, liquid, fast expansion, and then the moment when the cavity is filled with the metal. Using the voltage drop, current, and volume of the capillary cavity, one can calculate the electrical resistivity,, of the expanded metal. Tungsten densities from 7.5 to 1 g · cm^–3(3 x 10²² to 0.5 x 10²² atoms · cm^–3) were investigated at temperatures from 10 x 10³ to 14 x 10³ K. For these densities, the electrical resistivity increased from 0.5 to 5m·cm.     

约束型复合阻尼隔声板的隔声性能及其应用研究

约束型复合高阻尼隔声板具有良好的隔振、隔声性能,特别适用于对隔声结构的厚度有苛刻要求的场合。对影响约束型复合高阻尼隔声板主要结构参数的研究,有利于指导其设计、制造和应用选择。根据对约束型复合高阻尼隔声板隔声计算模型的计算与实验表明,当隔声板的面积减小时,其低频隔声量会随之增加;当隔声板阻尼层的厚度等量递增时,其隔声量也近似等比例地提高;当面板材料的弹性模量较小时,隔声板的低频和高频的隔声量都会变差;当隔声板阻尼层剪切模量较高时会导致隔声量偏低。