芳纶蜂窝夹层结构复合材料隔声性能实验

为得到芳纶蜂窝夹层结构复合材料不同设计参数对隔声性能的影响规律,为其隔声性能的设计和优化提供依据,设计试制不同面板材料、不同面板厚度、不同蜂窝孔格直径、不同蜂窝芯材厚度和密度的样件.采用混响室—消声室法对试样隔声性能进行测试分析.结果表明:设计参数改变所导致的计权隔声量改变均在1 dB左右,对隔声量频率特性曲线影响较大...     

复合材料夹层板隔声性能测试研究

本文设计并研制了一种各向同性玻璃短纤维聚酯／聚氨酯泡沫夹层复合材料隔声板，并用混响室法测试了试件的隔声量，结果表明该复合材料夹层结构具有优良的隔声能力和较高的性能价格比。     

轻质蜂窝夹层结构复合隔声材料

早在第二次世界大战的前期,随着战争的深入,各参战国家的科学家都在寻找重量轻、强度高、刚度大、稳定性好的材料,以适应当时迅速发展的飞机制造工业.一九四○年,英国的希尔(HiLL)教授,用巴隆木单片做蜂窝格子,用校花木单片做夹层材料的面板,形成蜂窝夹层结构,首先用在英国“飞翼”型飞机上,并获得成功,接着美国又把木单片的蜂窝芯粘结在铝蒙皮上,形成“铝木蜂窝夹层结构”,到二次大战快结束时,一种全部由金属制作(主要是铝镁合金)的金属蜂窝已经问世并用在     

玻璃纤维织物/聚氯乙烯复合材料隔声性能

采用常压浇注工艺,制备了一种超薄、轻量、柔韧的复合材料——玻璃纤维织物/聚氯乙烯复合材料。利用双通道声学分析仪,分析研究了其隔声性能;利用SEM、DMA等,分析研究了该材料的结构和力学性能等。结果表明:该复合材料的隔声性能优于单一材料的隔声性能,在测试范围内,其隔声量超出了质量定律的预测效果,显示了该材料良好的隔声性能。      

嵌入式共固化复合材料阻尼结构隔声性能实验研究

本文使用丁基橡胶作为粘弹性阻尼材料的主要原料,并使用模压法将该阻尼材料制成薄膜,再与环氧树脂玻璃布预浸料按固化曲线制得嵌入式共固化复合材料阻尼结构试件。然后使用驻波管法研究其隔声性能。试验结果表明：嵌入较薄阻尼层会在几乎不改变构件刚度的情况下增大试件的阻尼,提高试件低频隔声性能。而嵌入阻尼层较厚时,隔声量对构件阻尼层厚度的变化已不再敏感,主要由于刚度的提高,使得试件的隔声性能有所提高。所以,试图通过提高嵌入式共固化复合材料阻尼层的厚度来增大隔声量是不合适的。     

聚氨酯弹性体隔声性能的研究

研究了损耗因子、厚度和填料对聚氨酯弹性体隔声性能的影响．结果表明：在相同频率下材料的损耗因子大，隔声性能好；由于在低频下材料的特性阻抗与水的特性阻抗失配严重，其隔声量较高频时大．材料的隔声量随着厚度的增加而增加，但在低频下，当厚度增加到40mm以后，隔声量随厚度的增加而变化得很缓慢，且不符合厚度每增加一倍，隔声量增加6dB这一规律．片状填料的加入提高了材料的隔声性能，该填料在5％～25％之间时，其含量对隔声性能影响较小。     

玻璃纤维复合材料板隔声性能的研究

选择树脂基玻璃纤维复合材料板,测量其辐射效率和损耗因子,研究纤维排布方式及纤维用量的影响,结果表明,纤维正交和单向铺设对玻璃纤维板辐射效率的影响基本相同,纤维的用量在10%~70%变化时,也没有明显的变化;对损耗因子的影响,在160~1000Hz范围内,单向玻纤复合材料板的阻尼比正交排布的低,而在2000~8000 Hz范围两者基本相同的。在中低频范围内,正交排布比单向排布对阻尼的影响更加显著。通过测试复合材料和金属铁的隔声量,在160~8000Hz范围内,玻璃纤维复合材料板没有出现隔声谷。提出纤维复合材料板中纵波波速公式,计算复合材料板的隔声量,与测量结果吻合良好。     

窗隔声性能的试验研究

1引言窗隔声性能的好坏,直接影响到处于交通干线旁、商业繁华区和厂群混合区等建筑物用户的正常工作、生活和休息。对那些位于高环境噪声区域的建筑物,大面积采光窗往往是透声最薄弱的环节。改善和加强贸的隔声性能,是保证建筑物内声学环境的唯一途径。需要指出的是,那些规划和建筑在高环境噪声区域内的大型建筑物能从设计阶段就加以考虑到采光窗的隔声问题,其在环境效益和经济效益上都将获得事半功倍的效果。鉴于市场上的成型窗产品是一个复合结构体（例如窗框材料、玻璃厚度、橡胶嵌条及密封方式等）,目前理论上还较难准确定量计算…     

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。      

V-型皱褶芯材承压的均质化等效模型

采用代理模型获得V-型皱褶芯材等效屈服应力、等效平台应力和几何参数之间的关系,并据此提出了一种承受静力/准静力面外压缩的V-型皱褶芯材均质化等效模型。计算结果与试验结果的对比表明:皱褶芯材的均质化等效模型可以很好地模拟原结构的弹塑性力学特性,并能大大减少计算耗时。对于皱褶夹芯板在结构中,特别是抗坠毁吸能结构中的应用,本文的等效模型提供了一种高效率的计算及优化手段。     

水下夹芯复合空腔结构声学特性试验研究

引入空腔改善夹芯复合结构低频段吸声性能。建立了三种典型水下声隐身结构声学系统模型,在数值分析吸声性能影响因素基础上,运用脉冲声管试验方法,分析了空气背衬“硬”边界条件和水背衬“软”边界条件下,有无空腔试样、不同空腔间距、空腔形状和深度对谐振吸声峰值及峰值频率等的影响。试验结果表明,空腔显著改善了夹芯复合结构低频段吸声性能;空气背衬下,空腔间距越小,首阶谐振吸声峰值越大,峰值频率越低,水背衬条件下则相反;空腔体积越大,首阶谐振吸声峰值越小,峰值频率越低。     

微穿孔板二次余数扩散体复合结构阻抗管实验研究

传统的共振吸声结构由于吸声频带窄而无法满足要求,为此将具有良好扩散性能的二次余数扩散体(Quadratic Residue Diffuser,QRD)结构与微穿孔板复合以期获得在吸声频带和吸声峰值兼佳的复合结构。阻抗管实验研究表明,将QRD结构与微穿孔板复合之后,微穿孔板的吸声频带有了很大的扩展,并同时拥有了QRD结构双吸声峰的特点。经过复合,QRD结构的吸收峰吸声系数明显改善,从0.27提高到0.6以上,半峰宽拓宽到300 Hz以上;与微穿孔板变化规律一致,微穿孔板/QRD复合结构的中低频吸收峰频率随微穿孔板穿孔率的增大而向高频移动,随板厚的增加而向低频移动。     

基于夹层板理论的圆形孔蜂窝结构隔声量研究

蜂窝夹层结构广泛应用于航空航天、船舶、高速列车等交通工具领域。基于三明治等效理论建立了圆形蜂窝结构层芯的等效剪切参数,从而得到简支边界条件下的圆形孔蜂窝夹层板的声振耦合振动模型及传声损失,并在仿真中数值验证了理论模型的正确性。同时基于理论计算,分析了圆形孔蜂窝结构中的层芯胞元半径、层芯壁厚和结构材料对隔声量的影响。由分析可知:层芯半径小、壁厚薄的钢材圆形蜂窝结构具有更好的隔声性能。     

复合芯材夹芯结构成型工艺研究

为了改善复合材料夹芯结构中芯材与面板界面结合强度,研制了一种新型夹芯结构,即复合材料柱/泡沫塑料复合芯材夹芯结构.该结构中用过渡层取代胶结层,使芯材和面板为一体,芯材由泡沫塑料和柱结构组成,其中柱结构是与面板同材质的纤维增强复合材料.通过该夹芯结构的芯材结构设计、加工工具的设计、加工工艺设计,使增强材料在法向上植入芯材中,并与上下面板的增强材料连通.由于在同一个工艺过程中固化成型,构成一个整体,没有界面,从根本上改善了面板与芯材之间粘接性能薄弱问题.试验结果表明,该结构具有较高的抗层间剪切、抗平压、抗剥离及抗疲劳性能.     

一种新型自粘接预浸料-Nomex蜂窝板面-芯结合强度关键影响因素试验研究

以Nomex蜂窝和新型自粘接预浸料作为试验材料, 通过采用均压板的共固化工艺制备蜂窝夹层板。采用滚筒剥离方法测试其面-芯结合性能, 采用电子显微镜等方法观察其蒙皮-蜂窝粘接面、剥离后蒙皮表面结构及蜂窝壁端面的微观形态, 并测试了蜂窝壁厚度与蜂窝壁浸渍的树脂成分。结合以上测试结果研究了在采用均压板的制备过程中工艺参数和蜂窝特征对蜂窝夹层板面-芯结合强度的影响规律, 并考察了蜂窝夹层板的粘接形式。结果表明: 在采用均压板模具的共固化工艺中, 一定的升温速率范围内, 蜂窝板的面-芯结合强度随着升温速率的减小而增大; 而加压时机对蜂窝板的面-芯结合强度的大小没有明显的影响; 蜂窝壁端面越粗糙、蜂窝壁树脂层厚度越小, 夹层板的面-芯结合强度越好。     

复合材料夹层板屈曲强度的分散性分析

将面板单层及芯层厚度、 面板纤维方向角和材料参数作为随机变量, 通过编制基于高阶剪切理论的随机有限元程序, 对复合材料夹层板的屈曲强度分散性进行了分析, 得到了不同铺层方式下夹层板屈曲强度分散系数随纤维方向角及夹层板长厚比的变化规律。并通过对屈曲强度的分散系数进行灵敏度分析, 确定了影响分散系数大小的主要因素, 从而为材料设计、 制造工艺改进和夹层板结构可靠度的提高提供了理论依据。      

基于精确板理论的复合材料格栅/波纹夹芯结构屈曲特性

提供了一种分析全复合材料格栅/波纹夹芯板屈曲特性的解析模型.将格栅、波纹芯子视为连续性单层,基于精确板理论推导了全复合材料波纹/格栅夹芯板的内力-应变关系;在考虑复合材料芯子壁板各向异性和横向剪切变形的基础上,基于均质化理论分别推导了复合材料正交格栅和梯形波纹芯子的等效弹性常数;利用最小势能原理得到了全复合材料格栅/波...     

Experimental study on fatigue failure and damage of sandwich structure with PMI foam core

Sandwich structures consisting of aluminium skin sheets and polymethacrylimide foam core have been gradually used in the high‐speed trains. The static mechanical properties and fatigue damage of the sandwich structures with polymethacrylimide foam core were experimented in three‐point bending and were discussed. The failure mode is identified as local indentation. The static strength was obtained, and it showed good consistency with the forecasting formula. The fatigue property and damage evolution were also researched under cyclic loading. The fatigue life curve and the fitting formula were submitted. The fatigue damage evolution started from the skin sheet fracture and then the foam core indentation. The displacement at the midpoint as the damage parameter was discussed, and the evolution prediction formula was submitted, which showed great agreement with the experimental results.     

Experimental analysis of the flexural properties of sandwich panels with cellular core materials

This paper addresses the flexural properties of sandwich structures with cellular core materials. Experimental three point bending tests are conducted in order to determine the flexural stiffness and the load‐carrying capacity of these advanced composites. In addition, the significant failure modes after exceeding the load‐carrying capacity are identified. The results of these analyses are compared for sandwich structures containing various core materials. These core materials comprise two aluminium foams, namely M‐Pore® and Alporas®, honeycomb structures and novel metallic hollow sphere structures (MHSS).