304不锈钢纤维/ZL104铝合金复合泡沫的孔结构、力学、吸声性能及其机理

用渗流铸造法制备ZL104合金泡沫和304不锈钢纤维/ZL104合金复合泡沫，对比研究了两种泡沫的孔结构、力学和吸声性能及其机理。结果表明，调控盐(次盐)的作用使合金泡沫和复合泡沫的孔壁上出现次孔结构而生成多孔孔壁结构；纤维复合后的泡沫以孔壁纤维、穿孔纤维和孔间纤维三种状态存在，与相同孔隙率的合金泡沫相比，复合泡沫的孔隙率为77%～86%、主孔径为0.35 mm、纤维直径为0.1 mm，具有更高的压缩性能和吸声性能。复合泡沫的压缩性能和吸声性能，都随着孔隙率和纤维含量的提高先提高后降低。孔隙率为82%的复合泡沫，纤维含量(体积分数)为5%时力学性能达到2.6 MPa，纤维含量为8%时其平均吸声系数(吸声性能)为0.893。有限元分析结果表明，复合泡沫受力时，孔壁纤维和穿孔纤维能传递和分散应力，并通过位移和偏转等方式消耗能量，使其强度提高；J-A模型分析结果表明，突出到孔隙中的纤维使复合泡沫的表面粗糙度和比表面积和声波在泡沫内的损耗增大，是其吸声性能较高的原因。     

压电材料在传统吸声结构中的应用

压电材料受到外界声压强作用时，可将声能转化为电能，并进一步转化为热能进行消耗，这可以作为一种新的吸声机制。当把压电材料应用到传统吸声结构中时，压电材料特有的吸声机制有利于提高结构的吸声降噪性能。本文总结了国内外压电材料在传统吸声结构中的应用进展。首先，介绍了常用的压电材料和其吸声机制。此外，根据传统多孔吸声结构和共振吸声结构的分类，系统综述了压电-多孔吸声结构(无机压电填料泡沫、有机压电泡沫、有机压电气凝胶等)以及压电-共振吸声结构(压电薄片、压电微穿孔板、压电静电纺薄膜等)的研究进展，并提炼出两种结构的基本设计原则、结构和性能。最后提出了压电复合吸声结构研究领域存在的问题及发展方向，以促进压电材料在传统吸声结构中的应用。     

泡沫铝复合板低频吸声性能实验分析与研究

摘 要：泡沫铝是一种新型的吸声材料,在中高频具有良好的吸声效果,本文研究采用泡沫铝复合板来提高其低频吸声性能。研究表明,泡沫铝复合结构具有较好的低频吸声性能,在500Hz～1KHz吸声系数提高较大。通过在材料一侧添加可以背衬进一步提高其吸声系数,在空腔厚度为30mm时复合板的吸声系数最好,在频率400Hz附近出现吸声峰值0.82。     

提高泡沫铝板低频吸声性能的实验研究

泡沫铝板后设置一定的空腔深度，可获得在中高频段较宽频带的吸声性能。文章介绍采用在泡沫铝板背面复合薄膜形成复合板吸声结构。可使其低频吸声性能获得较大幅度提升。     

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。     

泡沫镍吸声性能的研究

本文详细的研究了泡沫镍中高频的吸声性能。试验表明：泡沫镍是一种性能优良的吸声材料,在高频具有较高的吸声系数;通过吸声结构的设计可以提高其在低频的吸声性能。     

泡沫铝吸声性能的研究进展

泡沫铝的孔结构和金属特性使其具有优异的吸声性能。介绍了泡沫铝吸声性能的研究进展,并分析了当前研究中存在的问题,对未来泡沫铝在吸声领域的研究做出展望。未来需进一步研究泡沫铝材料的吸声机理,尝试将结构参数对吸声系数值的影响定量化,系统研究组合结构的吸声性能;探索建立闭孔泡沫铝材料吸声的理论模型,实现对吸声的理论预测、分析与计算,为实际应用提供指导。     

复合建筑材料吸声降噪性能分析及试验研究

以胶合板、海绵和泡沫为试验材料,并制备胶合板组合海绵或泡沫的复合材料,采用驻波管法测试了这3种单一材料及复合材料的吸声系数,比较了它们的吸声降噪性能。结果表明,复合材料的吸声降噪性能明显优于单一材料,在中频1 000 Hz处出现了最佳吸收峰,其中46 mm厚的复合泡沫材料的吸声性能最优,吸声系数高达95.5%;复合材料的降噪系数NRC值也同样明显高于单一材料的NRC值,其中36 mm厚的三层复合海绵材料和及46 mm厚的四层复合泡沫材料的NRC值分别达到了0.39和0.36,表明这两种复合材料都具有良好的吸声降噪效果,能够满足现代居住环境的吸声降噪需要。     

真空渗流法制备的通孔泡沫铝的吸声性能

研究了真空渗流法制备的通孔泡沫铝的吸声性能、通孔泡沫铝的孔结构参数及厚度对通孔泡沫铝吸声性能的影响。试验结果表明 ,真空渗流法制备的通孔泡沫铝具有较大的吸声系数 ,而且随孔径减小或孔隙率、厚度增加 ,所制备通孔泡沫铝的吸声性能提高     

静水压变化下橡胶结构吸声性能的计算与分析

应用有限元方法计算静水压力变化下几种橡胶吸声结构的形变和吸声性能。结果表明，静压变化对复合渐变过渡型空腔的橡胶结构的形状和吸声性能影响最小。在静水压4．5MPa以内，随静压增高，几种典型腔体结构的吸声频带都朝向高频端移动，与实际测试结果变化趋势一致。     

泡沫铝板-二次余数扩散体(QRD)复合吸声体的吸声特性分析

针对单一泡沫铝多孔板低频吸声性能欠佳的现状,提出了“泡沫铝板-二次余数扩散体(quadratic residue diffuser, QRD)”复合吸声体的吸声结构,这种结构可以较好地兼顾低频和宽带吸声。建立了泡沫铝板-7阶QRD复合吸声体的分析模型,并将模型实体化,在阻抗管中进行正入射吸声系数的试验测量,通过与试验结果的对比验证了分析模型的正确性。基于该模型复合吸声体的多个结构参数变化对吸声性能的影响:分析了QRD背腔的最大深度与QRD阶数对吸声性能影响的规律和原因;设计了三种嵌套式复合吸声体,其中的非对称不等宽度分布嵌套式吸声体具有良好的宽频吸声特性;分析了泡沫铝板的主要结构参数对复合吸声体吸声性能的影响,指出孔隙率的变化对吸声系数有较大影响。     

非常规孔结构Al-Si12泡沫芯消声器的吸声性能研究

以渗流法制备的宽孔径孔结构、周期孔结构及梯度孔结构三类非常规孔结构Al-Si12泡沫为芯材,制作了Al-Si12泡沫芯消声器,对其吸声性能进行了研究。结果表明,宽孔径孔结构Al-Si12泡沫芯消声器的吸声效果明显优于常规孔结构Al-Si12泡沫芯消声器;梯度孔结构Al-Si12泡沫芯消声器的吸声性能比宽孔径孔结构泡沫铝芯消声器优越;周期孔结构的泡沫铝芯消声器与宽孔径孔结构泡沫铝芯吸声性能相当;Al-Si12泡沫芯消声器的吸声性能与扩张室结构及流阻有关;与传统吸声材料芯消声器相比,宽孔径孔结构的Al-Si12泡沫芯消声器的吸声性能介于离心玻璃棉芯消声器及聚氨酯泡沫芯消声器之间。     

局域共振型空腔覆盖层的低频吸声机理及调控规律研究

声学覆盖层的低频吸声特性对潜艇声隐身性能具有重要影响.综合考虑空腔型覆盖层结构和局域共振型薄膜材料的低频吸声性能,建立局域共振型空腔覆盖层的有限元模型,研究复合结构在10 Hz～2000 Hz频段内的吸声特性,并采用局域共振理论和模态分析揭示复合结构的吸声机理,进一步得到复合结构低频吸声性能的调控规律.研究结果表明:(...     

孔结构对通孔泡沫铝水声吸声性能的影响

测试了不同孔结构通孔泡沫铝样品在 3～ 2 4kHz频段内的水声吸声系数。试验结果表明 :不同孔结构的通孔泡沫铝都具有较好的水声吸声性能 ,其水声吸声性能与其孔结构密切相关。当孔径减小 ,孔隙率和厚度增大时 ,水声吸声性能增高     

聚合物岩棉发泡复合材料吸声性能的研究

以聚氯乙烯、乙丙橡胶和岩棉为主要原料制成了一种新型泡沫吸声材料 ,它具有成本低、强度大、阻燃防潮和中低频吸声性能优异的优点。讨论了容重、厚度及表面处理对该材料吸声性能的影响 ,并且把它的吸声性能与聚氯乙烯泡沫塑料的吸声性能作了比较。结果表明 ,容重、厚度及表面处理等对聚合物 岩棉发泡复合材料吸声性能有极大的影响 ,这种泡沫吸声材料的吸声性能比聚氯乙烯泡沫塑料的要好得多     

穿孔膜与扬声器组合结构吸声性能研究

针对穿孔膜结构低频吸声能力不足问题提出穿孔膜-扬声器复合吸声结构。将扬声器放置于穿孔膜结构后端组成复合吸声结构,可改善结构的低频吸声性能。利用传递矩阵方法建立复合结构吸声理论模型,通过数值计算软件对其吸声性能进行数值计算,并通过阻抗管实验对复合吸声结构的声学性能进行验证,结果显示复合吸声结构的理论和实验变化规律基本一致。扬声器在低频段引入一个吸声峰,调节扬声器的背腔深度可以扩大复合结构的吸声带宽,调节穿孔膜的背腔深度可以使吸声峰值向低频方向移动。合理地设计扬声器和穿孔膜的背腔深度,可以实现结构的高效低频吸声。     

Acoustic absorption of porous electrolytic iron–nickel panel with cavity

对具有不同参数的单层电解多孔铁镍薄板结构及双层复合结构的吸声特性进行了试验和分析. 将电解多孔铁镍薄板理想化为超细微孔结构, 采用平均孔距和平均孔径利用微穿孔理论计算了电解多孔铁镍薄板结构的吸声性能, 并与实测值进行了比较. 结果表明, 单层空腔电解多孔铁镍薄板结构具有很强的共振吸声特性和良好的吸声性能, 吸声系数大于0.6的频带超过2个倍频程. 双层复合结构可明显拓宽吸声频带, 进一步提高吸声性能. 对于单层电解多孔铁镍薄板结构, 采用平均孔径和平均孔距根据微穿孔理论获得的吸声系数计算值与实测值吻合得良好; 对于双层复合结构, 吸声系数计算值与实测值的频率特性相近, 最大值接近, 但存在一定的频率偏移.     

电解多孔铁镍薄板结构的吸声性能

对具有不同参数的单层电解多孔铁镍薄板结构及双层复合结构的吸声特性进行了试验和分析,将电解多孔铁镍薄板理想化为超细微孔结构,采用平均孔距和平均孔径利用微穿孔理论计算了电解多孔铁镍薄板结构的吸声性能,并与实测值进行了比较,结果表明,单层空腔电解多孔铁镍薄板结构具有很强的共振吸声特性和良好的吸声性能,吸声系数大于0.6的频带超过2个倍频程,双层复合结构可明显拓宽吸声频带,进一步提高吸声性能.对于单层电解多孔铁镍薄板结构,采用平均孔径和平均孔距根据微穿孔理论获得的吸声系数计算值与实测值吻合得良好;对于双层复合结构,吸声系数计算值与实测值的频率特性相近,最大值接近,但存在一定的频率偏移.     

聚氨酯泡沫材料的多层复合及其吸声性能研究

采用二次发泡工艺制备出一种声学性能优良的聚氨酯多层复合泡沫吸声材料，并对其吸声性能进行了研究分析。     

水下吸声材料的研究进展

概述了水下吸声机理,综述了常用的吸声材料和吸声结构以及国内外水下吸声材料的研究和应用现状。归纳出水下吸声材料的3个发展方向,即理论计算指导材料设计、提高材料低频吸声性能和增加频宽及提高材料耐水压和耐蚀性。指出具有高强度、高耐热性、高耐蚀性和良好吸声效果的金属多孔材料,特别是夹心复合吸声结构具有良好的发展前景。