静流阻率对泡沫铝吸声性能影响的分析

鉴于多孔泡沫铝内部微观结构的复杂性,在Rayleigh-Kirchhoff圆管模型基础上,考虑粘滞损耗和热传导,建立了一个适用于多孔泡沫铝吸声性能的简化理论模型。通过Matlab软件计算分析了刚性背衬和空腔背衬条件下多孔泡沫铝重要参数-流阻对材料吸声性能的影响。结果表明,多孔泡沫铝材料的吸声系数峰值频率随空气层厚度的增加而向低频方向移动,流阻率与多孔泡沫铝的最佳吸声段有直接的对应关系,在一个合理的流阻值范围内,吸声性能达到最优,太大或太小的流阻值都不会使多孔泡沫铝获得良好的吸声效果。     

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.     

影响材料吸声性能几种因素的实验研究

0引言吸声技术是噪声控制和室内声场控制的重要研究内容,吸声材料[1]则是吸声技术的重要物质条件。吸声材料按吸声机理可分为多孔吸声材料[2]和共振吸声材料[3]。共振吸声结构在中低频有较好的吸声表现,而多孔吸声材料中的纤维材料则具有较好的中高频吸声效果。目前,测量吸声材料的方法有混响室法[4]和阻抗管法[5-7]测量。混响室法能用于     

铝纤维板共振结构声学特性的理论初析

铝纤维板与背后空腔组成的吸声结构具有明显的共振吸声特性。铝纤维板的声学参量,即相对声阻抗率ζ和等效厚度l与等效参孔率σ的比值,可由驻波管法测量的吸声系数频响曲线反演求得。南于铝纤维毡的材质均摊性,铝纤维板共振吸声结构不再可以看成“局部反应”的声学元件,在空腔内加置小间距的横隔板有助于提高结构的吸声性能。     

铝纤维板的复合结构吸声性能分析

为了解决变电站低频噪声问题,研制两种铝纤维板复合结构材料。首先基于阻抗管法分析铝纤维的面密度和空腔对低频吸声性能的影响,然后将铝纤维板分别与聚酯纤维、亥姆霍兹共振器进行组合形成复合结构材料,接着分析复合材料的低频吸声性能。结果表明,铝纤维的面密度对吸声系数影响较小,而增大空腔厚度可一定程度提高铝纤维板的低频吸声系数,但100 Hz处吸声系数仍然不理想;铝纤维板-聚酯纤维复合结构和铝纤维板-亥姆霍兹共振器复合结构相较于铝纤维板低频吸声性能均有很大的提高,特别是100 Hz的吸声系数最高可达到0.9以上,可用于变电站低频降噪。     

铝硅闭孔泡沫铝吸声性能研究

利用熔体转移发泡法制备了不同孔隙率(厚度为20mm;孔隙率为67.3%、77.7%、80.4%、88.1%)和不同厚度(孔隙率为79.6%;厚度为10、20、30mm)的铝硅闭孔泡沫铝,运用驻波管法对其吸声性能进行了测试,对其吸声机理进行了探讨,并研究了孔隙率和厚度对其吸声性能的影响.结果发现铝硅闭孔泡沫铝吸声主要是通过亥姆霍兹共振器结构和孔壁微孔以及裂缝等来实现的,实验进一步证实其吸声特性曲线符合理论分析.铝硅闭孔泡沫铝的孔隙率和厚度对其吸声性能影响显著:吸声系数随孔隙率增加而增加;低频阶段,吸声系数随厚度的增加而提高,高频阶段,吸声系数随厚度的增加而下降,但整体吸声性能受厚度影响较小,只出现了最高吸声系数向低频处迁移的现象.     

高效纤维-石膏功能复合吸声材料的研制

以高强石膏为胶凝材料,内掺玻璃纤维,制备出一种新型多孔吸声材料.实验发现,孔隙率、平均孔径大小、玻璃纤维含量、发气剂含量对材料吸声性能有显著影响.采用驻波管法测试材料的吸声系数.结果表明材料的平均吸声系数和降噪系数分别达0.58和0.60,且材料的中低频吸声性能优良.     

多孔弹性软质聚氨酯泡沫(PEFPUF)塑料的声学性能研究

通过驻波管法对多孔弹性软质聚氨酯泡沫(PEFPUF)塑料的声学性能进行了测试,分析了材料结构、材料厚度、腔深以及湿度对吸声性能的影响.结果表明,PEFPUF塑料为纤细的软"筋络"构成的类似蜂窝多孔的三维网状结构;材料厚度对其声学性能的影响较大;加大腔深,相当于增加厚度,可以较大的提高低频吸声系数;湿度对于声学性能具有一定的影响.     

含有空气背衬层的分层多孔材料的吸声性能研究

根据声波在介质中的传播规律,计算了声波垂直入射到含有空气背衬层的分层多孔材料吸声结构的吸声系数。以含有空气背衬层的双层泡沫铝结构为例,研究了各层泡沫铝的设计参数和空气背衬层厚度变化对吸声结构吸声系数的影响规律。研究表明:随着各层孔隙率增加、或厚度增加、或流阻率增加,双层泡沫铝空气背衬层吸声结构的吸声系数逐渐增大;在低频段增加空气背衬层厚度,吸声系数增大,且最高吸声系数表现出向低频迁移的趋势;在中频段,当增加各层孔隙率或流阻率时,没有空气背衬层的双层泡沫铝吸声结构则呈现出更好的吸声性能。合理调整各层材料的设计参数,可在较宽频段上达到满意的吸声效果。     

免烧多孔吸声砖制备的研究

研究用不同种类的天然石英砂和黏结剂为主要原料,采用压制成型的工艺,在常温下制成了免烧多孔吸声砖。主要考察石英砂种类、骨料与黏结剂的质量比、样品厚度以及样品背后空腔对吸声性能的影响。研究表明：当石英砂为黑砂4号,黑砂与黏结剂的质量此为30：1,厚度为100mm时,对其采用驻波管法进行吸声系数的测试,其平均吸声系数可达到68％,混响法可达到88％。     

轮胎中低频噪声的降噪结构设计及性能分析

针对轮胎中低频（500～2000 Hz）噪声的吸收问题，设计了一种组合吸声结构，该结构由多孔材料和卷绕空腔结构组成。结合多孔材料和卷绕空腔的吸声原理，建立了组合式吸声结构的理论分析模型，推导了模型吸声系数表达式；利用有限元分析法，分析了组合式吸声结构在中低频频段内的吸声性能。结果表明，组合吸声结构在500～2000 Hz频段内吸声性能良好，在1092 Hz频率附近出现吸声峰值，接近完美吸声。相较于单一的多孔材料，该组合式吸声结构的吸声性能有了较大的提升；通过改变组合式吸声结构中多孔材料体积占比，研究了吸声性能的变化规律，通过绘制反射系数的复频率平面分布情况，并结合声阻抗匹配条件分析了结构的吸声机理；在阻抗管中对该组合式吸声结构进行吸声测试，验证了理论解析模型和有限元模型的正确性。将组合吸声结构与毛毡轮罩材料叠加，研究了叠加后的吸声性能，并提出了进一步提升吸声性能的措施。该组合吸声结构的吸声峰值频率可根据多孔材料体积占比调控，且总体厚度小，在轮胎中低频噪声控制中具有一定的效果。     

三种边界封闭方式对实测吸声系数值的实验分析

三种边界封闭方式对实测吸声系数值的实验分析陆凤华，邵惠鑫，李竹园（太原工业大学）一、引言常用的吸声材料或结构的吸声系数测试方法有两种，混响室法和驻波管法。尽管混响室法所测得的吸声系数从理论上讲比驻波管法更接近实际使用条件，而且国内外为了统一测试方法，...     

复合微穿孔板吸声结构声学性能预测

本文旨在将微穿孔板吸音结构与多孔材料复合，得到中低频吸音性能较好的复合层声学结构。以微穿孔板多边形穿孔截面、穿孔率、空腔厚度和多孔材料类型为变量，设计复合层声学结构，给出复合层声学结构吸声系数的理论计算方法和声学有限元仿真预测模型。利用3D打印技术制备精度较高的微穿孔板实验样本，利用阻抗管法对复合层声学结构的吸声系数进行实验室测量。对比预测结果和实验数据，发现两者具备很好的一致性。研究表明：复合层声学结构具有很好的中低频吸声系数，通过调整微穿孔板穿孔截面形状和穿孔率可以对中低频段（50-1600Hz）噪音进行有效控制。     

石膏基多孔复合吸声材料的研究

以高强石膏为主要原料,内掺玻璃纤维,在发泡剂的作用下,制备出一种新型多孔吸声材料,采用驻波管法测试材料的吸声系数。研究结果表明,纤维、发泡剂、水灰比及厚度对材料吸声性能有显著影响。当玻璃纤维含量为3%、发泡剂含量为0.4%、水灰比为0.7时材料的综合性能最佳。材料的降噪系数达0.6,中低频吸声性能较佳。     

多孔吸声材料发展现状与展望

吸声降噪在人们日常生活、设备安全以及军事领域具有重要意义，多孔材料是一类重要的吸声材料。介绍了多孔材料的吸声原理、多孔吸声材料的种类及其特性、影响多孔吸声材料吸声性能的因素等。综述了多孔吸声材料的发展现状，并对吸声材料的发展趋势做了展望。     

浒苔作为吸声材料的开发研究

采用驻波管法测定了不同厚度、不同结构的浒苔样品的吸声系数，并与相近的有机和无机纤维吸声材料进行了对比，结果表明：浒苔的微管结构对其吸声性能的提高有较大的贡献，浒苔具有很好的吸声性能。     

多孔吸声材料声学模型及其特征参数测试方法研究进展

噪声是载人航天器的重要环境因素之一,航天器环境噪声升高会直接影响航天员工作和休息,进而影响空间科学任务.然而,以往在轨运行的载人航天器存在较多噪声过大的问题,多孔吸声材料已经在国际空间站应用并取得良好的降噪效果,我国空间站预计2022年底建成,了解声学多孔材的声学模型以及吸声机理对我空间站运营阶段的降噪具有重要的意义.基于刚性框架假设,多孔吸声材料声学等效模型分为经验模型和唯像模型,Delany-Bazley是常用的经验模型,采用此模型不能对多孔材料吸声的性能提供精确的预测,唯象模型考虑了声波在材料孔隙和空腔中的传播,可以准确预测吸声性能,因此Johnson-Champoux-Allard唯象模型被众多学者应用.流阻、孔隙率、曲率、粘胶特征长度和热特性长度等多孔材料声学特性参数是准确建立多孔材料Johnson-Champoux-Allard模型的关键,流阻测试方法包括直接气流法、声学阻抗管法、交流法和比较法;孔隙率的测试方法分为直接测试方法和声学阻抗管测试方法;曲率、粘性特征长度和热特性长度可以通过超声波进行直接测试,直接测量通常比较复杂、不太可靠并且具有破坏性,反演优化方法是获得多孔材料曲率、粘性特征长度和热特性长度的常用方法.本文概述了多孔吸声材料在国际空间站的应用情况,综述了多孔吸声材料声学等效模型的研究进展,介绍了多孔吸声材料吸声原理、声学扰动基本方程以及声学属性参数的测试方法,重点介绍了多孔吸声材料声学等效模型中的经验模型和唯像模型,进而对多孔材料声学等效模型中的声学特征参数的测试方法进行详细论述.     

闭孔泡沫铝声屏障设计

为改变高速路两侧噪声污染严重,为设计性能更加优越的公路声屏障,结合沈阳市东西快速干道高架桥声屏障建设的工程要求,设计闭孔泡沫铝材的吸声共振型声屏障。使用噪声频谱分析仪实地测量噪声污染情况,利用驻波管法测试打孔闭孔泡沫铝板的吸声系数值。设计的声屏障主要吸声结构为密度0.3 g/cm3,厚度10 mm,打孔率3%的闭孔泡沫铝吸声板,背后设置30 mm厚空腔,其吸声特性为：吸声主频率为300~400 Hz,对500 Hz以下的低频噪声吸声率可达到60 %~90 %。     

金属纤维护面板结构吸声特性的试验分析

通过用驻波管法分别对金属纤维不同厚度的吸声系数、护面板在不同穿孔率时的吸声系数和金属纤维加护面板结构吸声系数的测试分析表明，金属纤维不但是一种吸声性能优良的新型吸声材料，尤其中高频性能更优，而且抗恶劣工作条件能力较强。采用穿孔护面板的金属纤维吸声结构，不但可以提高金属纤维材料使用寿命，而且可进一步提高低频吸声能力。合理设计护面板的结构参数，可满足不同吸声频段的需要。     

孔结构周期调制通孔多孔铝合金及其吸声性能

采用铝熔体在周期多孔介质间渗流凝固方法制备了孔结构周期调制多孔铝合金,在试验范围内吸声系数的实验测量值与模型计算基本吻合,基于模型研究了调制周期数、调制顺序及同一周期单元内不同孔径层的厚度比与吸声性能的关系,表明孔径的调制分布对2 kHz以上的宽频声波吸收有较大影响,对低频吸收未发现明显改善.