金属橡胶吸声降噪性能分析及试验研究

金属橡胶材料是以金属丝为原材料的特种弹性多孔材料,特别适用于高低温、大温差及腐蚀环境下的吸声降噪需要。本文分析了金属橡胶作为多孔吸声材料的结构特性、一般物理性能及吸声频率特性;利用驻波管法,试验研究了金属橡胶厚度、孔隙率、金属丝直径及背后空气层对其吸声降噪性能的影响,获得了各主要参数之间的相互关系曲线。结果表明金属橡胶具有良好的吸声降噪性能,能够满足现代消声器恶劣环境的吸声降噪需要。     

低频条件下泡沫铜吸声性能的研究

泡沫金属具有很好的高频吸声特性,在低频时吸声效果并不明显。采用驻波管法对泡沫铜进行低频下的吸声系数测试,实验结果表明,在低频下,泡沫铜的吸声系数很低。1800 Hz时,厚度10 mm的泡沫铜吸声系数只有0.125;当在泡沫金属厚加入空气层时,其吸声性能明显改善,1800Hz情况下,厚度10 mm的泡沫铜加10 mm厚空腔时,其吸声系数增加到0.3,空腔厚度20 mm时,其吸声系数增加到0.485.     

金属橡胶材料降噪性能的试验研究

对金属橡胶材料的降噪性能进行了试验研究.通过测量不同结构参数的金属橡胶材料的吸声系数,考察了金属橡胶结构参数(厚度、孔隙率、背后空腔深度等)对其吸声特性的影响规律,为金履橡胶在减振降噪方面的工程应用提供了试验依据.     

金属橡胶材料吸声性能的实验研究

本文制作了孔隙率范围尽可能大的几种吸声用金属橡胶试件;通过实验方法研究了金属橡胶材料的吸声性能;对比分析了材料孔隙率和背腔空气层对吸声性能的影响;采用自制的实验装置测量了材料的流阻,给出了流阻随材料孔隙率变化的规律。     

金属纤维材料吸声特性的试验研究

用驻波管法对新型吸声材料金属纤维的吸声特性进行了系统全面的研究。通过对金属纤维在不同厚度、容重、空气层厚度、含水量和不同频段吸声系数的测量 ,发现增加材料的厚度、容重及空气层厚度都有利于吸声性能的提高 ,含水量对吸声性能的影响非常小。说明金属纤维不但是一种性能优良的吸声材料 ,而且抗恶劣工作条件能力强。实验结果将为这种新材料的进一步开发、利用提供帮助。     

金属橡胶精密流量阀流量特性研究

利用压电陶瓷的精密位移输出特性和金属橡胶的减压、隔振降噪、过滤等特点,设计一种新型金属橡胶精密流量阀,并对其流量特性进行理论分析.基于达西定律和牛顿第一定律建立阀流量特性的数学模型,运用Matlab软件分析压电陶瓷驱动电压、金属橡胶环孔隙度、金属橡胶环厚度、金属丝直径以及阀进出口压差对阀流量特性的影响规律.结果表明,阀的流量随着驱动电压、金属橡胶环孔隙度、金属丝直径和压差的增大而增大,随着金属橡胶环厚度的增大而减小,表明在不改变阀的其他参数条件下,仅通过改变金属橡胶环的几何参数就可以在一定范围内根据需要调整阀的流量值.     

金属橡胶节流元件内部结构特性及节流机理的实验研究

基于金属橡胶材料的弹性均质多孔特性．利用气泡检测法对金属橡胶多孔材料的内部组织结构进行了实验研究，通过对不同结构尺寸、不同金属丝直径、不同孔隙度样件的实验．得到了最大直径和平均直径与孔隙度的关系曲线。分析了最大直往、平均直径与金属丝直径及样件长度之间的关系。通过流体渗透实验分析了孔隙度及金属丝直径对金属橡胶多孔材料流体渗透性能的影响．获得了金属橡胶节流元件雷诺数与沿程损失系数之间的关系，研究结果对金属橡胶材料在节流领域中的应用具有重要参考价值．     

编织-嵌槽型金属橡胶的力学性能和阻尼性能

为解决低刚度金属橡胶在实际应用中的不足,制备了不同密度和厚度的编织-嵌槽型金属橡胶,并对其进行了静态力学试验和动态力学试验,研究了密度、厚度对金属橡胶静态刚度的影响以及频率、振幅、预压载荷对金属橡胶动态阻尼性能的影响。结果表明:密度和厚度的增加均会增大金属橡胶的静态刚度;频率对金属橡胶动态阻尼性能的影响不大;随着振幅的增大,金属橡胶的动态刚度减小,阻尼耗能逐渐增多;随着预压载荷的增大,金属橡胶的动态刚度增大,阻尼耗能逐渐增多。     

三聚氰胺泡沫塑料的吸声性能

通过驻波管试验对三聚氰胺泡沫塑料的吸声性能进行了测试,分析了材料厚度、密度对其吸声性能的影响,并与其它常用多孔吸声材料进行了比较.结果表明:材料厚度对其吸声性能的影响较大,密度对吸声性能只在频率400 Hz以下略有影响;三聚氰胺泡沫塑料较纤维材料低频(＜1 kHz)吸声系数低,中高频(≥1 kHz)系数高;与聚氨酯泡沫塑料相比,低频(＜1 kHz)吸声性能相当,中高频(≥1 kHz)吸声性能较佳.     

新型金属橡胶孔隙材料过滤机制与性能研究

基于弹性多孔金属橡胶材料的内部组织结构特点,分析了金属橡胶材料对液体中杂质颗粒的过滤机制;对不同制作工艺的金属橡胶元件进行了过滤性能实验研究,测试了油液过滤前后的污染度等级,并分析了金属丝直径、孔隙度和试件长度对过滤性能的影响。结果表明,金属橡胶材料对污染程度较严重的油液具有明显的过滤效果,滤后油液的清洁度显著提高;增加试件长度、减小金属丝直径和孔隙度有利于提高过滤精度,但孔隙度过小会导致流体阻力大幅上升,且试件长度对过滤效果的影响也受孔隙度的限制,当孔隙度较小时,试件长度对过滤精度的影响明显减少。因此要合理选择工艺参数使金属橡胶材料达到要求的过滤精度。     

变压器隔声降噪用Al_2O_3泡沫陶瓷的制备及其吸声性能

采用凝胶发泡法制备了变压器隔声降噪用Al_2O_3泡沫陶瓷,通过试验得到了胶凝剂和发泡剂的最佳加入量,研究了在该最佳加入量下制备试样的厚度及其背后空腔尺寸对吸声性能的影响。结果表明:当发泡剂和胶凝剂的质量分数均为1.00%时,制备的泡沫陶瓷的孔隙率为75.2%,平均孔径为150μm,抗弯强度和抗压强度分别为8.13 MPa和5.41 MPa;当试样厚度为15mm、背后空腔厚度为20mm时,Al_2O_3泡沫陶瓷的峰值吸声系数可达0.8,其在100~500 Hz低频范围的吸声系数为0.12~0.65。     

金属橡胶材料非线性吸声特性研究

理论及试验研究适用于腐蚀性介质、大温差等恶劣环境吸声降噪需要的金属橡胶材料非线性吸声特性.根据金属橡胶材料线性理论和Forchheimer非线性修正方法,建立金属橡胶材料非线性有效密度计算式及声质点速度方程.由金属橡胶材料置于刚性墙和带有空气层的两种吸声结构边界条件,建立求解金属橡胶材料吸声参数的吸声模型.通过计算及试验测量,分析材料结构参数和入射声压级对金属橡胶材料非线性吸声特性影响关系.研究结果表明,在高声压级声波作用下,非线性吸声特性曲线变化规律与低声压级作用下呈现出的线性特性相近,不同入射声压级和结构参数对金属橡胶材料非线性吸声特性影响不同,材料厚度和静态流阻率越大,金属橡胶材料非线性吸声效应越小.     

芳纶毡体/阻尼弹性薄膜复合材料的吸声隔声性能

制备了非织造芳纶毡体、阻尼弹性薄膜及双层、三层结构的非织造芳纶毡体/阻尼弹性薄膜复合材料;利用驻波管测试方法研究了非织造芳纶毡体厚度及不同复合结构对复合材料吸声性能的影响;利用混响室-消声室法研究了各试样的隔声性能。结果表明:三层复合材料的吸声隔声性能优于两层复合材料的;对于厚度相同的三层复合材料,表层材料应选择吸声性能较好的材料。     

环形金属橡胶的径向压缩性能及力学模型分析

采用试验的方法分析了密度、金属丝直径、螺旋卷直径及温度对环形金属橡胶径向刚度的影响,以悬臂曲梁为基本单元,分析了金属橡胶的受力变形情况,结合温度对金属丝弹性模量及接触曲梁的影响,建立了包含主要制备参数及温度影响的金属橡胶径向力学模型。同时,依据试验结果,对力学模型的参数进行拟合求解,确定了模型的具体表达式。通过将模型计算结果与试验结果对比后发现,力学模型有较高的精度,可以比较全面地反映环形金属橡胶的径向刚度特性,为金属橡胶的实际应用提供了理论参考。     

金属纤维声学性能研究现状与展望

金属纤维多孔材料是一种重要的纤维类多孔材料,具有优异的吸声性能。对金属纤维多孔材料的制备工艺进行了介绍,综述了金属纤维多孔材料的吸声理论模型以及试验研究的现状。针对单层金属纤维,依据理论与试验研究结果,详细探讨了不同结构的金属纤维多孔材料的特性参数(包括纤维丝径、孔隙率和平均孔径等)、装配参数(主要指背后空气层厚度)、梯度特性以及外部环境对材料吸声性能的影响。探讨了金属纤维复合结构的吸声性能以及金属纤维多孔材料吸声性能的优化现状。最后阐述了金属纤维多孔材料在声学领域的工程应用,并对金属纤维多孔材料的后续研究工作进行了展望。     

金属橡胶阻尼环的剪切力学特性及密度相关性

基于金属橡胶阻尼环的制备工艺流程、剪切试验工装设计以及阻尼耗能表征方法,通过建立金属橡胶阻尼环简化三维数值模型,采用LS-DYNA软件分析了金属橡胶阻尼环在切向和轴向剪切位移下的曲梁运动特性,研究了金属橡胶阻尼环的剪切力学特性及其密度相关性.结果表明:金属橡胶阻尼环的金属丝曲梁之间的滑移方式多为平行滑移;随着密度的增大,金属橡胶阻尼环的切向和轴向剪切能量耗散系数均先增大后减小,等效刚度均增大.     

编织-嵌槽型金属橡胶制备工艺及试验研究

介绍了编织-嵌槽型金属橡胶的工艺方法。通过压缩试验,对比了编织-嵌槽型金属橡胶与普通金属橡胶的静态特性,研究了密度和厚度对编织-嵌槽型金属橡胶压缩性能的影响。结果表明:工艺参数相同时,编织-嵌槽型金属橡胶在承载能力、隔振频带以及性能的一致性等方面均优于普通金属橡胶;增大密度会使编织-嵌槽型金属橡胶的刚度升高,并使其线性阶段缩短;厚度对材料线性阶段的刚度和范围影响不大,而厚度的增加会降低材料在硬化阶段的刚度。     

金属橡胶/橡胶复合材料的制备与性能

为了提高金属橡胶的耐腐蚀性和刚度,用天然橡胶与合成橡胶通过复合成型工艺制备了金属橡胶/橡胶复合材料,并对其进行了压缩试验。结果表明:复合材料成型应力与橡胶种类的关系不明显,而与复合材料密度呈近似线性关系;复合后试样厚度比复合前有所减小,其变化率与金属橡胶密度呈近似线性关系;与金属橡胶/硅橡胶复合材料相比,金属橡胶/天然橡胶复合材料的静态刚度提高了约14.8%。     

基于金属尖劈与共振吸声器的新型复合共振金属尖劈吸声结构

金属尖劈声学结构和共振吸声结构是目前在声学试验室建设中运用得最多的声学结构。但在实际应用中,不管是金属尖劈结构还是共振吸声结构都有其缺点,针对金属尖劈吸声结构和共振吸声结构在声学处理上的缺陷,提出一种新型复合共振金属尖劈,该新型复合共振金属尖劈吸声结构以普通金属尖劈吸声结构和共振吸声结构为基础,在中、高频率段采用尖劈结构,运用四分之一波长理论进行吸隔声,而在低频率段,采用共振板吸声结构进行吸隔声,该新型吸声结构具有占用空间小但是在低、中、高频上都具有很好吸声作用。     

金属橡胶材料疲劳损伤性能研究

对设计制作的固支圆盘形金属橡胶构件进行疲劳损伤特性试验研究,对其疲劳损伤性能的分析表明金属橡胶材料的疲劳破坏不同于实体材料,它不会发生突然断裂失效,其疲劳破坏形式主要是其内部的金属丝产生局部断裂、破碎和磨损,从而在构件内部产生累积损伤,宏观上表现为承载能力和耗能性能不断衰减;通过对其内部金属丝两种典型勾连结构耗能方式随振动周期变化情况的分析,揭示金属橡胶材料疲劳损伤机理主要是其内部勾连结构滑移挤压方式的不同及金属丝间的微动摩擦、磨损及断裂;用刚度损伤和阻尼损伤描述金属橡胶的疲劳损伤过程,并提出综合损伤因子D作为金属橡胶疲劳失效判据。