聚氯乙烯基隔声材料中填充炼钢炉渣粉

将炼钢炉渣粉填充到玻璃纤维织物/聚氯乙烯复合材料中制备了一种隔声材料 , 并利用双声道分析仪 ,分析研究了面密度与复合材料隔声性能的关系 , 比较了填充炼钢炉渣粉前后复合材料隔声量的变化 ; 利用动态热力学分析仪、SEM、 万能材料试验机等对材料的动态力学性能、 结构形态、 力学性能等进行了测试。结果表明 :复合材料的隔声性能在中低频段 (500～1000 Hz) 随着面密度的增加而增加 , 在高频段 ( > 1000 Hz) 变化不明显; 炼钢炉渣粉填充到复合材料中提高了材料在中低频段 (500～1000 Hz) 的隔声性能 ; 炼钢炉渣粉的填充对聚氯乙烯隔声材料的阻尼性能和力学性能也有一定的影响。     

玻璃纤维芯铅丝增强橡胶复合材料阻尼性能研究

本文根据材料性能互补原理,结合阻尼减振机制,设计并制备了一种(金属/无机纤维/橡胶)三元阻尼材料-玻璃纤维芯铅丝增强橡胶复合材料(GF/Pb/R).研究了具有不同界面结合强度(弱、中等、强结合)的GF/Pb/R在-30℃～50℃、5Hz和27℃、1～50Hz两种条件下的存储模量和阻尼性能.结果表明,三种复合材料的力学性能均比橡胶高,其刚度随界面结合强度提高而提高;复合材料损耗因子按照界面弱结合、强结合和中等强度结合的顺序降低,其阻尼性能随温度的变化比橡胶平缓.     

温度对敷有阻尼层的铝型材声学性能的影响

为了研究温度变化对敷有黏弹性阻尼层的高速列车车体铝型材结构声学性能的影响,建立高速列车车体铝型材隔声和振动声辐射计算模型,其中100 Hz~500 Hz中低频段采用混合有限元-统计能量分析法(FE-SEA),630Hz以上高频段采用统计能量分析法(SEA)。基于试验测试数据,考虑黏弹性材料温变特性对其杨氏模量和阻尼损耗因子的影响。通过数值模型,研究不同温度条件下铝型材隔声量及振动声辐射性能的变化,分析温度对敷有阻尼层的铝型材声学性能的影响。结果显示:温度的影响主要集中在共振区及1 600 Hz以上的高频段。阻尼层在10℃~50℃环境中,即处于黏流态时对铝型材声学性能的优化作用较好,但在10℃以下环境中敷设阻尼层的降噪效果将有所减弱。     

高速列车阻尼喷涂式铝型材减振降噪特性试验

为探究某种阻尼材料对高速列车铝型材地板的减振降噪效果,以波纹状铝型材为基板,先后对其喷涂厚度为2 mm和4 mm的阻尼层,并在隔声室中进行空气声隔声及结构振动声辐射的测试及比对分析。结果显示,随阻尼层厚度的增加,铝型材的空气声隔声效果增加,尤其在500 Hz之后的中高频段;其中,2 mm阻尼层能在铝型材裸板的基础上使计权隔声量提高4.5 dB,阻尼层厚度增至4 mm,计权隔声量再提高2.4 dB。在100 Hz ～250 Hz,2 mm阻尼层对降低铝型材的振动声辐射水平起反作用,而4 mm阻尼层能够起到一定作用;在315 Hz ～400 Hz,阻尼层厚度对其振动声辐射几乎没有影响;500 Hz以上,随阻尼层厚度的增加,铝型材振动声辐射水平大大降低,其中,500 Hz、1 250 Hz和3 150 Hz 三个频段的降低量最为显著。     

现代有轨电车线路扣件系统模态与钢轨波磨关系研究

为了预防有轨电车扣件系统中弹条断裂病害的发生,对现代有轨电车钢轨-扣件系统进行有限元模型建立,并在考虑弹条正常安装状态预应力的基础上,对不同轨下垫板刚度的扣件系统进行模态分析,利用统计方法研究了列车速度、波磨波长、弹条模态及轨下垫板刚度之间的相关关系,结果表明:弹条小圆弧处断裂与其中高阶模态有关,大圆弧处断裂与其中低阶模态有关,现代有轨电车系统的列车通过频率主要分布于500 Hz以下频段;随着轨下垫板刚度增加,弹条模态固有频率提高,受轨下垫板刚度影响较大的弹条模态固有频率的频段为196.64 Hz~258.31 Hz、630.16 Hz~673.51 Hz;在列车车速(30 km/h~70 km/h)和钢轨波磨波长(25 mm~80 mm)等概率分布的条件下,3种典型弹条断裂形式出现的概率分别为3.5%、36.3%、25.9%,改变车速及波长范围即可进行指定线路的弹条断裂形式概率分析,从而有针对地进行养护维修、伤损检测计划的安排。     

纵向轨枕长度对梯式轨道减振性能的影响

为研究纵向轨枕长度对梯式轨道减振性能的影响,在现有纵向轨枕长度(6.15 m)的基础上,设计了另外两种纵向轨枕长度(3.65 m和8.65 m)。通过有限元软件Ls-Dyna建立不同纵向轨枕长度的梯式轨道模型,并通过实验室测试,验证其正确性。分析结果表明:纵向轨枕长度为6.15 m的梯式轨道(1)时域内,具有最小的基底振动加速度峰值;(2)1 Hz~200 Hz频段,具有最小的基底振动加速度峰值(峰值频率为49 Hz);(3)除1 Hz~5 Hz频段外,传递损失均大于纵向轨枕长度为3.65 m的梯式轨道传递损失。1.6 Hz~2.2 Hz频段以及7.6 Hz~200 Hz频段,传递损失大于纵向轨枕长度为8.65 m的梯式轨道传递损失。     

木粉表面改性对聚氯乙烯/木粉复合材料性能的影响

选用不同偶联剂对木粉(WF)进行表面改性。对聚氯乙烯/木粉(PVC/WF)复合材料力学性能测试结果表明,异氰酸酯偶联剂更适合对WF的表面改性。WF经异氰酸酯偶联剂处理后疏水性得到明显改善。随WF填充量增加,PVC/WF复合材料冲击强度和线性热膨胀系数下降,吸水率和维卡软化温度上升,并且异氰酸酯偶联剂处理WF填充的PVC/WF复合材料(PVC/WF-1)各种性能都较未处理WF填充的PVC/WF复合材料(PVC/WF-2)好。填充30份时,PVC/WF-1复合材料的拉伸强度比纯PVC提高约10%,吸水率小于0.6%,维卡软化温度比PVC提高2.9℃,线性热膨胀系数从PVC的8.55×10-5℃-1降低到6.01×10-5℃-1。扫描电镜观察结果证明异氰酸酯偶联剂处理WF有利于提高WF与PVC基体的界面相互作用。     

薄膜低频隔声性能的张力依赖性

研究了膜内张力对其声学特性的影响,通过数值计算和实验测试得到了以下结论:刚度控制区内随张力的增加,隔声量曲线整体"抬高"了,20~100Hz的这段区域内隔声量最大提高了30dB,呈现非线性增长特性;阻尼控制区内隔声谷对应的频率随着张力的增加而按照一定的规律增大,且张力形成的"绷紧"效应大大降低了膜面振动,增加了隔声量峰值,100kPa张力对应的隔声量峰值明显超过10kPa的134.7%,对小的张力很敏感;质量控制区1000Hz以上的频率段内张力对薄膜隔声性能基本无影响,质量定理能够很好的预测。张力对隔声量的影响都集中在刚度控制和阻尼控制区的中低频范围内,且影响巨大。     

波纹芯体夹层板分频段隔声性能多参数优化

应用遗传算法与梯度算法相结合的混合优化算法,在结构质量及整体刚度约束下,分两个频段对波纹芯体夹层板在中置点声源激励下平均透射声功率进行单参数和多参数优化分析,其中优化目标函数,即夹层板透射声功率用谱元法和Rayleigh积分进行建模计算。优化结果表明,单参数和多参数优化都能明显改善波纹芯体夹层板在高频段(701 Hz~1 500 Hz)的隔声性能,但两种方法在低频段(1 Hz~700 Hz)效果均不显著,证明单纯针对结构参数优化能够有效地抑制由局部模态引起的透射声峰值,但是对结构整体模态引起的透射声峰值影响有限。进一步对比表明,对具有多个结构参数的波纹芯体夹层板,其隔声性能多参数联合优化结果明显优于单参数优化结果。     

嵌入式轨道结构的声振特性参数优化研究

为了研究现有嵌入式轨道在某型城际有轨电车以60 km/h速度运营时的声振特性,分别建立嵌入式轨道结构的振动和声辐射计算模型,对嵌入式轨道振动声辐射特性进行分析,了解轨道振动规律与轮轨力激励的关系。轨道振动产生的声辐射水平在中频段总体很高,在低频和高频处水平较低。通过改变轨道结构尺寸,预测各个工况下嵌入式轨道的振动和声辐射。轨道的声振特性主要表现在20 Hz~160 Hz和160 Hz~5 000 Hz两个频段内,辐射声功率级在200 Hz~1 200 Hz频段内表现尤为突出,应该予以特别关注。若设现有嵌入式轨道板长度为l,高为h,承轨槽宽度为w,现有PVC管直径为d,相关的参数优化表明取轨道板长度为0.75 l,高为1.25 h,承轨槽宽度为w,PVC管直径为0.88d或者1.15 d时,轨道结构具有最优的声振特性。相关的计算能为结构设计提供很好的指导。     

氧化石墨烯/丁腈橡胶-聚氯乙烯复合材料的隔声性能

为了制备一种轻质隔声复合材料,以氧化石墨烯(GO)为隔声填料,通过熔融共混法制备了GO/丁腈橡胶-聚氯乙烯(GO/NBR-PVC)复合材料。采用SEM、XRD、DMA和万能材料试验机等对GO/NBR-PVC的结构形态、弹性模量和力学性能等进行测试;利用四通道阻抗管系统对隔声性能进行测试。结果表明,GO在NBRPVC基体中分散均匀;GO/NBR-PVC的拉伸强度、弹性模量和阻尼性能明显增大。隔声测试结果表明:GO的添加可以提高GO/NBR-PVC的隔声性能,尤其在低频段。当GO的质量分数分别为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%时,复合材料面密度几乎不变,隔声指数分别提高了0.8dB、1.1dB、1.5dB、1.2dB;而添加质量分数为30%的重质金属(HM)时,HM/NBR-PVC面密度明显提高,而隔声指数只提高了0.6dB。     

重质粒子/NBR-PVC微孔阻尼复合材料的制备及其隔声性能

为了制备一种轻质高效的隔声材料,本研究以丁腈橡胶（NBR）和聚氯乙烯（PVC）共混为主体材料,采用一步模压发泡工艺制备了重质粒子（HMP）/NBR-PVC微孔阻尼复合材料。通过SEM、动态力学分析和声阻抗管测试探究了橡塑比对HMP/NBR-PVC复合材料泡孔结构、阻尼性能和隔声性能等方面的影响,并进一步对其隔声机制进行了分析。研究结果表明：微孔结构的存在增加了声能量在材料内部传播过程中的衰减,提高了HMP/NBR-PVC复合材料的隔声性能。NBR与PVC质量比为50：50的HMP/NBR-PVC微孔阻尼复合材料具有良好的泡孔结构、力学性能和阻尼性能,其隔声指数高达28.1 dB。这种质轻、质软且易加工的橡塑微孔阻尼复合材料对新型隔声材料开发与应用具有一定的指导意义。     

多层结构的玻璃纤维织物/环氧树脂复合材料的降噪性能评价

根据Kirchhoff-Mindlin理论要求,多层结构面板的隔声性能要考虑到复合结构中流体层和固体层之间的整个交互作用:复杂的声波传递过程中在固体和流体层之间多次反射和系统共振,通过对隔声性能与填充在两层面板之间物质密度的关系,以及对硬质物体的组合和空气层厚度的研究,来探讨评价隔声可变因素及对空腔共振约束的隔声低谷的影响.以玻璃纤维为增强材料,环氧树脂为基体,制备复合树脂板,并设计了多层复合结构,利用混响室-静音箱法对材料隔声性能进行了测试分析.研究表明:多层玻璃纤维织物增强环氧树脂复合材料呈一定的刚性,在各频率的隔声量随着复合材料厚度的增加而增加;声音传播过程中所产生的弯曲波对柔性材料隔声性能的影响远大于对刚性材料的影响.不同颗粒填充多层介质复合材料平均隔声量随材料面密度的增加而增加,与材料面密度的指数成良好的线性相关性.     

有机蒙脱土/丁腈橡胶-聚氯乙烯隔声复合材料的制备及性能

轻质隔声材料一直是隔声功能材料的研究热点.本研究以NBR-PVC为基料,通过纳米有机蒙脱土(OMMT)填充改性制备了有机蒙脱土/丁腈橡胶-聚氯乙烯隔声材料,并探讨了纳米有机蒙脱土添加量对材料面密度、力学性能、阻尼性能和隔声性能的影响.实验结果表明,当OMMT质量含量为3.73%时,OMMT/NBR-PVC复合材料的弹性模量、拉伸强度、断裂伸长率及阻尼性能综合最佳,其隔声指数可达32.6 dB.     

Flexural properties and dynamic mechanical properties of glass fibre-epoxy composites

The viscoelastic behaviour of glass fibre (GF)-epoxy composites was studied by flexural tests and dynamic mechanical measurements. In relation, the influence of surface treatment of GF on viscoelastic behaviour was also examined. Using the results of flexural tests under a variety of constant temperature and strain rate, master curves of flexural strength () and flexural strain () were obtained for matrix epoxy and GF composites. The magnitudes of the master curves were different between matrix epoxy and GF composites. The fracture mode was influenced by temperature, strain rate, and G F surface treatment. The magnitude of storage modulus and effectiveness of adhesion at the GF-matrix interface were also influenced by GF surface treatment. Relationship between the results of flexural strain and loss modulus were considered for GF composites.     

聚合物乳液在制备纤维增强树脂复合材料中的应用

采用聚合物乳液作粘结剂，利用水悬浮法成功地制备了GF/PVC复合材料，根据该工艺特点，优选了部分聚合物乳液粘结剂，并考察了其对成型材料的力学及热学性能的影响。     

The dispersion of SWCNTs treated by dispersing agents in glass fiber reinforced polymer composites

It is an obstacle issue for carbon nanotubes (CNTs) particularly for single-wall carbon nanotubes (SWCNTs) with nano-level dispersion in fiber reinforced polymer matrix composites. In this paper, the dispersing agents such as Volan and BYK-9076 were employed to treat SWCNTs to improve their dispersion in the glass fiber/epoxy (GF/EP) composites. The dispersing results of SWCNTs in composites were observed by scanning electron microscopy (SEM). Then the glass transition temperature (T_g) of these kinds of composites with treated and untreated SWCNTs were obtained by dynamic mechanical thermal analysis (DMTA). Moreover, the flexural tests were performed on these composites. Based on the experiment results, the dispersion of SWCNTs was improved and the flexural property of SWCNTs/GF/EP composite was enhanced too.     

整体中空复合材料隔声性能的实验研究

为了探讨整体中空复合材料结构与隔声性能之间的关系, 设计并制备了不同高度、不同面板厚度以及不同芯材的玻璃纤维整体中空织物/环氧树脂复合材料。采用混响室-消声室法对其隔声性能进行了测试分析。研究表明: 整体中空复合材料的结构对其隔声性能有明显的影响。复合材料的隔声性能随着结构高度的增加逐渐提高, 面板厚度对材料的隔声效果影响较大, 芯材排列形式对其隔声性能影响相对较小; 8 形整体中空复合材料的隔声性能略高于 88 形和 X 形。      

尼龙纤维增强纺织废胶吸声复合材料的性能

为了提高纺织废胶粉(TWRP)的回收利用的价值,首先,利用TWRP和单孔中空尼龙纤维(NF)制备了一系列NF/TWRP吸声复合材料。然后,通过动态热机械分析仪(DMA)、扫描电镜(SEM)、吸声仪及电子织物拉伸仪等仪器对复合材料的性能和微观结构进行了测试及分析。结果表明:NF的加入导致复合材料的阻尼损耗因子峰值及峰值对应的玻璃化转变温度下降;随NF含量的增加,阻尼损耗因子的峰值继续下降,而玻璃化转变温度变化不大。NF构成的中空纤维网络结构赋予了复合材料吸声性能,复合材料的刚强性得到了明显改善;NF含量越高,纤维网络结构越完善,复合材料的吸声性能就越高;复合材料的应力越大,应变越小。当NF含量为50wt%时,1mm厚的NF/TWRP复合材料在2 500 Hz下的吸声系数高达0.476;当NF含量从10wt%增加到50wt%时,NF/TWRP复合材料的应力从112.1 MPa增大到161.6 MPa,而对应的应变从136.6%变化到13.2%。所得结论为使用TWRP进行功能化开发吸声材料提供了理论基础。