聚甲基酰亚胺泡沫改性水泥基复合吸声材料的制备与吸声性能研究

以普通硅酸盐水泥为基体,聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫为填料制作水泥基吸声复合材料.实验采用半干法工艺成型,主要考察了水灰比、铝粉掺入量和聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)掺入量等因素对复合材料材料吸声性能的影响,尤其是对频率f<300 Hz范围内声音的吸声性能的影响.实验中采用驻波管和SEM扫描仪对样品的吸声系数和微观结构进行了测量和分析.结果表明:当水灰比为0.55、铝粉的掺入量为0.04%、聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)的掺入量为2.5%时,对频率f<300 Hz范围内的声音的吸声系数的平均值为0.348.     

吸声材料的物理参数对消声瓦吸声性能的影响

用数值模拟消声瓦吸声系数的频响曲线,研究材料物理参数和空腔结构对消声瓦吸声性能的影响.应用声波在分层媒质中传播理论模型和计算含空腔材料的等效物理参量方法,数值模拟物理参数(密度、复弹性模量)值不同的几种橡胶和掺入不同种类、不同孔隙率的微粒子的复合材料作为基材的均匀的和含空腔的消声瓦吸声系数的频响曲线.模拟结果表明材料的物理参数和空腔结构对消声瓦的吸声性能不但有显著影响,而且存在使消声瓦具有高吸声性能的材料物理参数最佳值,为了要获得较好吸声效果需要对材料物理参数进行优化.通过对吸声机理的分析给出了为提高消声瓦吸声性能进行参数优化的途径,并计划将用参数反演方法优化材料的物理参数.     

汽车用吸声非织造材料的研究进展

介绍了汽车噪音的产生机理、传播途径以及汽车噪音的危害,概述了汽车用吸声非织造材料的性能要求、原料选择、生产工艺、研究现状及发展趋势,为汽车用吸声非织造材料的发展提供参考。     

泡沫铝板组合与配置对吸声特性的影响

利用驻波管法研究了组合泡沫铝板在孔径不同，空气层厚度不同时的吸声系数变化规律。研究结果表明：在低频段，大孔径泡沫铝板的吸声系数大于小孔径泡沫铝板的吸声系数。在中频段，结论与之相反。     

以粉煤灰取代水泥对陶粒泡沫混凝土强度的影响

本证实用粉煤灰超量取代一定数量的水泥可以提高陶粒泡沫混凝土的强度，具有显的经济效益。     

多孔吸声材料对轮胎空腔共振噪声的影响

以乘用车205/55R16轮胎为研究对象,通过试验研究轮胎力传递率与轮胎空腔共振噪声关联关系。提出用轮胎力传递率幅值高低表征轮胎共振空腔噪声强弱;采用有限元方法建立轮胎力传递率仿真模型,指出多孔吸声材料的力学参数比其自身吸声系数对降噪效果影响更为显著;进而采用最优拉丁超立方试验方法、Kriging近似模型,探究多孔吸声材料的密度、弹性模量、宽度和厚度等4个参数对轮胎力传递率幅值的影响规律,借助多岛遗传优化算法获得多孔吸声材料最优设计参数,通过对多孔吸声材料宽度的轮胎力传递试验和跌落噪声试验验证了宽度参数影响规律的准确性。研究结果表明,相比于原始轮胎,带有优化后的多孔吸声材料的轮胎力传递率幅值明显降低,意味着轮胎空腔共振噪声也会得到有效改善。     

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。     

纳米材料在吸声材料上的应用研究

传统的多孔吸声材料在中高频段有着良好的吸声性能,但在低频段的吸声效果却不佳。介绍了多孔吸声材料的吸声机理,吸声材料的的种类及发展趋势,重点介绍了纳米材料与多孔吸声材料复合后对其吸声性能的影响,特别是对低频段吸声性能的提高,并对吸声材料的发展趋势做了展望。     

厚度和容重对非织造布吸声材料吸声性能的影响

采用实验的方法研究了厚度和容重对非织造布吸声材料吸声性能的影响.结果表明,吸声系数随着厚度增加而增加,且对中低频声波吸声系数的提高比对高频声波显著.当厚度不变,容重增加时,中低频吸声系数亦增加;但对于高频声波,吸声系数反而下降;最后也得出了容重递减的结构形式可以获得更佳的吸声效果的结论.     

含空气层CPE/CZ结构材料低频吸声性能研究

利用SW260系列的阻抗管测试了由氯化聚乙烯（CPE）作为聚合物基体和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺（CZ）有机小分子作为第二组分的杂化材料的吸声性能,通过空气层的介入形成结构材料,发现其在低频段具有良好的吸声性能.研究了空气层厚度的变化对吸声峰值大小及对应频率值的影响,测试了CPE/CZ系列杂化材料和空气层构成的结构材料的声学性能,并分析了损耗因子及损耗因子双峰对材料声学性能的影响.结果表明,含空气层的CPE/CZ结构材料在低频段具有优良的吸声性能。     

公路隧道降噪用吸声材料的研制

根据公路隧道降噪用材料的性能要求设计了吸声材料的组分及组成，研究了材料的制各工艺及外加剂对材料性能的影响。实验发现引气剂、减水剂等外加剂对材料吸声性能有显著影响，当减水剂含量为0．2％--0．4％，引气剂含量为0．2％--0.5％时，材料的综合性能达到最佳。采用驻波管法测试了材料的吸声性能，结果表明材料的平均吸声系数为0．42--0．60，降噪系数达到0．4--0．55。     

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。     

城市住宅隔声吸声设计

通过对城市住宅的外部与内部较为普遍的噪声声源的分析,结合已有的室内、室外声音的传播知识,着眼于实际设计时应该考虑的噪声影响问题及控制的方式方法,不拘于具体的数学公式和实验数据,提供了基本的隔声吸声知识和思考策略.     

有源吸声层理论研究

提出一种可用于吸收低频斜入射声波的有源吸声结构。文中描述了吸声层的组成形式,然后建立理论模型,按近场方法推导了有源控制前后反射声功率的计算公式,而后按声反射功率最小化准则求得最优次级力源复强度。最后通过计算机仿真证明了该吸声层吸收低频声波的有效性,并研究了吸声效果与次级力源位置的关系。     

大麻织物吸声性能研究

为研究大麻织物的吸声特性,选用大麻、涤纶和棉纱线在小样织机上织造了不同规格的织物,使用化学试剂对大麻织物进行了处理,对吸声系数进行测试,并对测试结果进行了比较和理论分析。结果表明,当后空腔距离和声波频率一定时,大麻织物吸声系数随着织物紧度的增加先增大后减小;当织物紧度相同时,随着入射正弦声波频率的增加,大麻、涤纶和棉织物的吸声系数都呈正弦曲线变化,但大麻纤维的吸声能力要好于涤纶、棉纤维;织物组织对吸声系数有一定影响。大麻织物经过化学试剂处理吸声系数有所下降,其主要原因是织物中孔隙减小所致。     

梯度聚氨酯吸声性能的优化

梯度聚氨酯能够吸收宽带声波，通过大量反复试验测量来优化设计梯度聚氨酯各层材料厚度既费时又费力。因此主要从理论上优化梯度聚氨酯各层材料厚度，使其具有最佳吸声性能。制备了梯度聚氨酯，并在声管中测试其水声吸声系数。用传递矩阵法计算其吸声系数，结果表明计算结果与试验结果一致，由此证明应用传递矩阵法计算梯度聚氨酯吸声系数是合理的。然后根据此数学模型，应用Matlab编辑遗传算法程序优化梯度聚氨酯各层材料厚度。     

Research on the Sound Characteristic in the Active Sound Absorption and Isolation of the Piezoelectric Ceramics

压电复合材料的声学特性的理论研究

朱从云,牛继高,鲁付杰,邢会府,丁国芳

（中原工学院 机电学院）

中文摘要：

压电复合材料具有良好的力电耦合性能,被广泛用于诸如传感器,换能器,制动器等的主体材料,可以应用于振动与噪声的控制。基于此,本文用一片压电材料作为主动吸声系统中的吸声材料,通过布置于压电材料正前方的两个PVDF（Poly Vinylidene Fluoride）传感器,检测出平面入射声波与反射声波,利用压电材料的压电性能,在两片压电材料上分别加电压,使得反射声波与透射声波为零,从而达到主动吸声与主动隔声的目的。在平面入射声波入射下,进行了实验,取得了较好的主动吸声与主动隔声效果。

关键词：主动吸声;主动隔声;压电复合材料

     

有源消声器消声的物理模型

利用声波相干理论,使噪声在控制区域内与次级声波发生干涉相消,来达到抑制或消除噪声的目的。根据有源消声原理,在实验室建立了一维管道有源降噪物理模型,最大消声指数可达２１ｄＢ,对工业应用有一定参考价值。