聚丙烯纤维及与聚氨酯复合材料吸声性能研究

利用吸声材料降噪是重要的噪声控制手段。通过干混,以热熔胶粘结,将聚丙烯(PP)纤维模塑成层状,研究了纤维长度、密度及厚度对材料的吸声性能影响,并研究了PP纤维与聚氨酯(PU)泡沫复合双层结构的吸声性能。发现PP纤维具有良好的中低频吸声性能。在纤维长度为5mm,密度为0.51g/cm3,厚度为40mm条件下,材料平均吸声系数达到0.51。PP、PU的放置方式对材料的吸声性能影响较大,当PP纤维与PU泡沫厚度均为20mm且纤维层面对声源时,复合材料的吸声峰位于480Hz且吸声系数达0.86。本研究为实际应用中材料复合增强吸声性能提供参考。     

纤维材料吸声性能的试验研究

测试研究了有代表性的14种不同材质、不同截面几何形状及尺寸大小的纤维材料;在不同容重和不同厚度情况下吸声系数随不同噪声频率的变化值.通过数万个数据的分析处理,初步查明了不同材质、不同截面几何形状及尺寸大小纤维吸声降噪材料的不同容重和厚度对吸声系数的影响,从而对纤维吸声降噪材料的理论研究和应用选择提供了一定的依据和参考.     

连续铜纤维多孔材料吸声性能的研究

选择长金属铜纤维制备多孔吸声材料,研究了孔隙率、厚度、纤维直径和后空气层等因素对吸声性能的影响。研究表明,当孔隙率从35%增加到50%时,吸声系数大于0.5的起始频率从2 248 Hz移到3 256 Hz,共振峰吸声系数可达到1。随着材料厚度的增加,第一共振频率向低频明显移动,且吸声曲线呈现多峰性,吸声系数大于0.5的吸声频率从2 224 Hz(厚度13 mm)移至428 Hz(52 mm)。纤维直径较细时,可有效地拓宽吸声频带,提高了整体吸声性能;增加后空腔的深度可显著提高材料的中低频吸声性能,但频带变窄;中高频段出现多峰吸收,且吸声性能降低。研究结果为该新型吸声材料结构设计提供了依据。     

纤维类吸声材料的研究进展

随着社会的不断进步,噪声污染也越来越严重,解决噪声问题成为了社会关注的热点问题,许多吸声材料应运而生,其中纤维材料以其对声音吸收能力强,吸声频带宽等优点成为了吸声材料中的热门材料。简要介绍了纤维的吸声机理,从天然纤维、化学纤维、纤维复合材料三个方面,对纤维类吸声材料的吸声能力做了阐述,展望了纤维类吸声材料的发展前景。     

玉米皮纤维/聚乳酸吸声复合材料的制备与性能

将玉米皮经脱胶处理获得玉米皮纤维,再将玉米皮纤维与聚乳酸复合制备力学性能优良的纤维板,并设计加工出具有吸声功能的狭缝共振结构组合形成玉米皮纤维/聚乳酸吸声复合材料。采用SW422/SW477阻抗管运,用传递函数法测试了玉米皮纤维/聚乳酸复合材料的吸声性能。分析了在穿缝板上所贴合麻毡的层数、材料与刚性壁之间的空气层厚度及穿缝板的穿缝率对吸声系数的影响。结果表明,2mm厚的穿缝板,穿缝率为7%,添加1层3mm的麻毡及留有2层共1cm空气层时,材料吸声性能最好,在频率为1 600Hz时吸声系数可达到0.95。     

不锈钢纤维多孔材料吸声性能的研究

采用直径为6μm、12μm和22μm的不锈钢纤维制备不同孔隙率,不同厚度的多孔材料。研究孔隙率、厚度、丝径,后空腔深度对吸声性能的影响。研究结果表明:孔隙率增大,厚度增大,丝径增大,平均吸声系数也随之提高,吸声性能提高。增加后空腔深度有利于提高低频吸声性能,但会出现吸收谷。并与人造毛毡的吸声性能对比,不锈钢纤维的吸声性能优于人造毛毡。     

针刺非织造布中低频吸声性能的影响因素

选择不同细度的圆形截面和中空涤纶纤维,经过针刺和预针刺加工成非织造布.使用SZZB驻波管法测试非织造布中低频(125～2 000 Hz)的吸声系数,比较涤纶纤维的截面、细度及针刺加工工序对非织造布吸声材料中低频吸声性能的影响.结果表明,200 Hz以下各非织造布试样的吸声系数差距不明显.在250 Hz时,中空纤维组成的非织造布的吸声系数比圆形纤维组成的非织造布的吸声系数约大0.04;由1.67 dtex纤维材料组成的非织造布比6.67 dtex纤维材料组成的非织造布的吸声系数约大0.03;预针刺非织造布中低频的吸声系数比针刺布中低频的吸声系数约大0.06;而且以上吸声系数的差距均随着声波频率的增大而增大.     

羊毛纤维对薄微穿孔板吸声性能的影响

选择厚度为2 mm的薄微穿孔板,研究羊毛纤维穿入率、穿入量和穿孔率对微孔板吸声性能的影响。在100~1 600 Hz范围内,随着羊毛纤维穿入率和穿入量的增加,共振吸声频率均向低频移动,吸声频带都得到拓宽。当羊毛纤维穿入率从0%增加到100%时,共振吸收峰向低频移动了340Hz,频带拓宽346 Hz以上。当穿入量从0根增至160根时,共振吸声频率向低频移动340 Hz;当穿入量约为106根时,频带拓宽360 Hz以上,共振吸声系数为0.92。而当穿孔率为1%时,穿入羊毛纤维使最大吸声系数降低,吸声频带变窄;但随着穿孔率的增加,穿入羊毛纤维可以显著拓宽微穿孔板的吸声频带,共振吸声系数也随之增大。当穿孔率为6%时,穿入羊毛纤维前后,最大吸声系数从0.68增至0.97,共振吸声频率从1 158 Hz降至986 Hz,频带拓宽了674 Hz以上。穿孔率越大,羊毛纤维改善微穿孔板吸声性能的优势越显著。     

一种新型多孔玻璃的制备及吸声性能研究

采用盐模烧结工艺制备多孔玻璃材料,研究了孔隙率、孔径大小、厚度和后空腔深度等因素对吸声性能的影响。结果表明,提高孔隙率和增加厚度都有利于提高材料的吸声性能;孔径不易过大和过小,存在最佳值;后空腔深度对薄板的影响显著,而对厚板的影响较小。制备了孔径为0.18 mm,孔隙率为77.8%,厚度为30 mm的多孔玻璃,测试时无后空腔深度,材料的平均吸声系数为0.8,吸声系数大于0.5的起始频率为488 Hz,吸声系数曲线为平坦的高吸声曲线,这种多孔玻璃具有卓越的吸声性能。     

吸声超材料研究进展

低频声波在传播过程中具有波长较长、难衰减的特点,且易与人体器官发生共振,对人体健康造成严重影响。为了解决传统吸声材料难以对低频声波加以控制的问题,本文通过正在发展的声学超材料总结了解决噪声污染问题的方式。本文归纳了吸声超材料的研究现状,介绍了几种典型吸声超材料结构通过结构设计实现低频降噪的具体方法与实际效果,包括薄膜薄板式吸声超材料、类亥姆霍兹式吸声超材料以及复合式吸声超材料。最后在此框架下,结合目前吸声超材料设计和实用化过程中存在的不足,对吸声超材料领域存在的问题和未来的研究方向进行总结。为吸声结构设计和相关性能的研究以及实际应用提供了一定参考。     

Dynamic flow resistivity based model for sound absorption of multi-layer sintered fibrous metals

The sound absorbing performance of the sintered fibrous metallic materials is investigated by employing a dynamic flow resistivity based model, in which the porous material is modeled as randomly distributed parallel fibers specified by two basic physical parameters: fiber diameter and porosity. A self-consistent Brinkman approach is applied to the calculation of the dynamic resistivity of flow perpendicular to the cylindrical fibers. Based on the solved flow resistivity, the sound absorption of single layer fibrous material can be obtained by adopting the available empirical equations. Moreover, the recursion formulas of surface impedance are applied to the calculation of the sound absorption coefficient of multi-layer fibrous materials. Experimental measurements are conducted to validate the proposed model, with good agreement achieved between model predictions and tested data. Numerical calculations with the proposed model are subsequently performed to quantify the influences of fiber diameter, porosity and backed air gap on sound absorption of uniform (single-layer) fibrous materials. Results show that the sound absorption increases with porosity at higher frequencies but decreases with porosity at lower frequencies. The sound absorption also decreases with fiber diameter at higher frequencies but increases at lower frequencies. The sound absorption resonance is shifted to lower frequencies with air gap. For multi-layer fibrous materials, gradient distributions of both fiber diameter and porosity are introduced and their effects on sound absorption are assessed. It is found that increasing the porosity and fiber diameter variation improves sound absorption in the low frequency range. The model provides the possibility to tailor the sound absorption capability of the sintered fibrous materials by optimizing the gradient distributions of key physical parameters.     

水中夹层复合材料表面声反射的研究

为了降低水下航行器和物体表面的声反射和声辐射强度,可以采用玻璃钢夹层结构代替单层玻璃钢结构利用传递矩阵法得到了多层介质声波反射透射的计算公式,通过对一个实验样本的计算和实验测试结果比较,表明此种计算方法可行.在此基础上,仿真模拟计算了层厚度、夹芯的密度、声速、厚度等参数改变时,玻璃钢夹层结构的声压反射系数,分析比较了玻璃钢夹层替代单层玻璃钢表面的声反射特性.研究表明:在频率小于15kHz范围内,玻璃钢夹层可以使声波的反射控制在很小的范围,配合吸声涂层的使用,可以在更大的频率范围内达到很好的声隐身效果.     

烧结金属纤维材料吸声性能优化研究

以烧结金属纤维多孔材料为研究对象,构造了2种具有宽频吸声特点的优化目标函数Obj1和Obj2,并分析和讨论了各自的特点.最后采用模拟退火遗传算法和序列二次规划法对烧结金属纤维材料的吸声性能进行了优化.通过优化计算,获得了不同厚度烧结金属纤维材料获得最优宽频吸声性能时的材料孔隙率、曲折度因子、静流阻率以及静流阻等宏观声学参数的变化规律,从而为烧结金属纤维材料的工程应用提供参考依据.     

Design and heat transfer analysis of a compound multi-layer insulations for use in high temperature cylinder thermal protection systems

Thermal protection systems are very essential for high temperature thermal conductivity measurement system to reduce the heat loss to environment at the range of 600–1800 K. A compound multi-layer insulations structure which composed of inner carbon fibrous materials and outer alternately arranged alumina fibrous materials and high reflectivity foils is proposed for use in high temperature cylinder thermal protection systems. A coupled conductive and radiation governing equations is presented for heat transfer analysis of the structure. The finite volume method and the discrete ordinate method are used to solve the governing equations. The optimization structure of the compound multi-layer insulations is investigated by considering the pressure of the gas, the density of the carbon fibrous materials, the density of the alumina fibrous materials, the number of reflective foil layers and the emissivity of reflective foils. The results show that the compound structure has the best thermal insulation performance when the pressure of the gas is below 0.01 k Pa, the density of carbon fibrous materials is 180 kg m~(-3), the density of alumina fibrous materials is 256 kg m~(-3) and the number of reflective foil layers is 39. In addition, the thermal insulation performance is much better when the emissivity of reflective foils is lower.     

发泡聚氨酯的制备及吸声性能

为降低噪声污染对环境的影响,本实验通过热压发泡法制备了吸声性能良好的发泡聚氨酯材料。研究了发泡剂用量对发泡聚氨酯的泡孔结构、吸声性能和阻尼性能的影响。结果表明:发泡聚氨酯材料内部随发泡剂添加量的增加逐渐产生闭孔、开孔等孔隙结构,丰富的孔隙结构具有较好的吸声效果。其中发泡剂质量分数为18%的发泡聚氨酯材料吸声效果较好,平均吸声系数为0.447。但发泡聚氨酯材料中泡孔结构使其内部结构变得疏松,导致其阻尼性能下降。     

Preparation and Properties of Friction Materials by Using Two Kinds of Fibrous Industrial Minerals

1　IntroductionAsknown ,thefrictionmaterialisatypeofcompos iteswhosefrictionalcoefficientisconcerned .Thecompos iteconsistsofthreeparts :matrixmaterial,reinforcingmaterial ,andadjustingagent.Asbestosistraditionallyusedasareinforcingmaterial ,butasbestos basedfric tionalmaterialhaslargeheat fade ,whichcannotmeetthedemandforbrakingathightemperature .Inaddition ,as bestosmayinducecancer[1] .Asboththeenvironment pro tectionandthebrakingefficiencyareconsidered ,thetra ditionalasbestosfrictionalmat…     

多孔吸声材料静流阻率的非线性估计

为得到多孔吸声材料的声学特征参数,提出采用非线性估计方法进行提取,并进行了相应的对比实验,通过对高孔隙率多孔金属纤维样本的声学测试,采用样本吸声系数的实测结果作为响应函数,估计的静流阻率参数与该参数的直接测试结果对比基本吻合,验证了所提方法的有效性.     

聚合物的水声吸声与动态力学性能关系的研究

以声波在高分子介质中的传播理论为依据，推导出了材料的水下吸声性能与其声学参数如声速和声衰减系数之间的关系式，在此基础上，以描述高分子材料粘弹行为的三元模型为出发点，推导出了材料的水声吸声性能与材料的动态力学性能参数包括损耗因子、松弛前的剪切模量、松弛后的剪切模量以及材料的密度和厚度之间的关系式为对所推导的关系式进行验证，设计合成了一系列阻尼性能不同的聚合物，分别测试了它们的动态力学性能和声学性能。结果表明：用材料的动态力学性能参数计算得到的水声吸声系数与实验测得的吸声系数的变化趋势一致，可利用对动态力学性能的研究结果指导水声吸声材料的设计．     

纤维水镁石对水泥硬化浆体力学性能的影响

采用SEM,XRD和电阻率测定仪研究了纤维水镁石对硅酸盐水泥硬化浆体的力学增强机理。结果表明,由于添加具有高拉伸强度和高杨氏模量的纤维水镁石,在水泥硬化浆体原有网络结构的基础上又建立了一个新的网络结构,改进了基体材料的界面结构,同时,纤维水镁石和水泥基体材料同属极性物质,在水化开始后水镁石纤维表面被水化产物C-S-H凝胶所覆盖,表明其具有良好的物理相溶性,这种双重作用提高了水泥硬化浆体的物理力学性能。     

新型墙体材料空气声隔声性能检测与分析

介绍了施工项目成本管理的概念和体系,针对某建筑企业的施工项目成本管理案例进行了分析,从该项目的人工费、材料费、机械使用费、其他直接费、间接成本、工期成本等方面发现问题,最后从提高成本管理意识和能力、加强管理力度、建立完善的成本核算体系、执行严格的考核制度等方面提出了对策建议．