I naturen använder fladdermöss ultraljudsekolokalisering för att hitta sitt byte, och samtidigt har byten också utvecklat försvar – vissa nattfjärilar kan effektivt absorbera ultraljudsvågor genom fina strukturer på sina vingar för att undvika ljudreflektioner som avslöjar deras position.Detta är första gången forskare har upptäckt akustiska material i naturen.Även om nattfjärilsvingar är riktade mot ultraljudsvågor (vibrationsfrekvensen är större än 20 000 Hz), är deras ljudabsorberande principer förenliga med alla typer av ljudabsorberande material vi ser i våra liv, men det senare Justera den liknande designen till frekvensen band (20Hz-20000Hz) i linje med mänsklig hörsel.Idag ska vi prata om NVH-relaterade skummaterial.
Ljud härrör från ett föremåls vibration och är ett vågfenomen som fortplantar sig genom ett medium och kan uppfattas av det mänskliga hörselorganet.NVH avser buller (buller), vibrationer (vibrationer) och hårdhet (hårdhet), av vilka buller och vibrationer är de mest direkta av oss, medan hårdheten i ljud främst används för att beskriva den mänskliga kroppens subjektiva uppfattning om vibrationer och buller .känsla av obehag.Eftersom dessa tre uppträder samtidigt i mekanisk vibration och är oskiljaktiga, studeras de ofta tillsammans.
Som visas i figuren nedan, när ljudet införs i materialet eller ytan av den akustiska strukturkomponenten, reflekteras en del av ljudenergin, en del av den penetrerar materialet och en del av den absorberas av materialet, att är friktionen mellan ljudet och det omgivande mediet under utbredning eller påverkan av komponentmaterialet.Vibration, den process genom vilken ljudenergi omvandlas till värme och går förlorad.Generellt sett kan vilket material som helst absorbera och reflektera ljud, men graden av absorption och reflektion varierar mycket.
NVH-material är huvudsakligen indelade i två kategorier: ljudabsorberande material och ljudisolerande material.När ljudvågen kommer in i det ljudabsorberande materialet kommer den att få luften och fibrerna i materialet att vibrera, och ljudenergin omvandlas till värmeenergi och en del av den kommer att förbrukas, precis som att slå en svamp med en stansa.
Ljudisoleringsmaterialet är det material som används för att blockera ljudet, precis som en knytnäve slår en sköld och blockerar den direkt.Ljudisoleringsmaterialet är tätt och icke-poröst, och det är svårt för ljudvågor att tränga in, och det mesta av ljudenergin reflekteras tillbaka för att uppnå effekten av ljudisolering.
Skummade material med porös struktur har unika fördelar i ljudabsorption.Material med en tät mikroporös struktur har till och med en bra ljudisolerande effekt.Vanliga NHV akustiska skum inkluderar polyuretan, polyolefin, gummiharts och glas.Skum, metallskum, etc., på grund av de olika egenskaperna hos själva materialet, blir effekten av ljudabsorption och brusreducering annorlunda.
Polyuretanskum
Polyuretanskummaterial har sin unika nätverksstruktur, som kan absorbera en stor mängd inkommande ljudvågsenergi för att uppnå en bra ljudabsorberande effekt, och samtidigt har hög rebound och bra buffertfunktion.Styrkan hos vanligt polyuretanskum är dock låg, och ljudisoleringseffekten är dålig, och dess ljudabsorptionsprestanda kommer att minska med tiden.Dessutom kommer förbränning att producera giftig gas, som inte är miljövänlig.
XPE/IXPE/IXPP polyolefinskummaterial
XPE/IXPE/IXPP, kemiskt tvärbundet/elektroniskt tvärbundet polyeten/polypropenskummaterial, har naturlig ljudabsorption, värmeisolering, dämpning och miljöskydd, och dess inre fina oberoende bubbelstruktur är bra för ljudisolering och ljudreducering.Utmärkt prestanda.
gummi skum
Skumgummi är ett idealiskt NVH-material, och material som silikon, eten-propen-diengummi (EPDM), nitril-butadiengummi (NBR), neopren (CR) och styren-butadiengummi (SBR) är bättre än de tidigare två material., Densiteten är högre, och interiören är full av små tomrum och halvöppna strukturer, som är lättare att absorbera ljudenergi, svårare att penetrera och dämpa ljudvågor.
melaminhartsskum
Melaminhartsskum (melaminskum) är ett utmärkt ljudabsorberande material.Den har ett tredimensionellt rutnät med tillräckliga öppningar.Vibrationen förbrukas och absorberas, och den reflekterade vågen kan effektivt elimineras samtidigt.Samtidigt har det fler multifunktionella och balanserade fördelar än traditionella skummaterial när det gäller flamskydd, värmeisolering, låg vikt och bearbetningsform.
skum aluminium
Tillsätt tillsatser till smält rent aluminium eller aluminiumlegering och skicka det till skumboxen, injicera gas för att bilda flytande skum och stelna det flytande skummet för att bilda ett metallmaterial.Den har god ljudisoleringsförmåga, och ljudabsorptionsprestandan är relativt långvarig, den effektiva livslängden kan nå mer än 70 år och den kan återvinnas och återanvändas till 100%.
skumglas
Det är ett oorganiskt icke-metalliskt glasmaterial tillverkat av krossat glas, skummedel, modifierade tillsatser och skumningsaccelerator, etc., efter att ha finfördelats och blandats jämnt, sedan smält vid hög temperatur, skummat och glödgat.
I det verkliga livet finns det ofta inget material som helt kan absorbera ljudvågor i olika frekvensband, och inget material kan fungera felfritt i applikationer.För att uppnå en bättre ljudabsorberande effekt ser vi ofta kombinationen av ovanstående akustiska skum och dem med typer av ljudabsorberande/ljudisoleringsmaterial för att bilda en mängd olika skumförstärkta kompositmaterial, och samtidigt uppnå effekten av materialljudabsorption och strukturell ljudabsorption, för att uppnå Ljudabsorptionsprestanda för material i olika frekvensband med hög frekvens och låg frekvens.Till exempel kan den sammansatta processen av akustiskt skum och olika icke-vävda processer dra full nytta av den unika tredimensionella strukturen hos den senare för att mer effektivt minska ljudvågornas vibrationer, vilket skapar oändliga möjligheter för ljudabsorption och brusreducering;) skum sandwichskikt kompositmaterial, de två sidorna av huden är bundna med kolfiberförstärkt material, som har högre mekanisk styvhet och starkare slaghållfasthet, vilket ger bättre stötdämpning och ljudreducering.
För närvarande används NVH-skummaterial i stor utsträckning inom transport, byggnadsteknik, industriell bullerreducering, fordonstillverkning och andra områden.
Transport
Mitt lands stadstransportkonstruktion har gått in i ett skede av snabb utveckling, och bullerstörningar som bilar, tåg, stadstrafik och maglevtåg har väckt stor uppmärksamhet.I framtiden har akustiskt skum och dess kompositmaterial stor användningspotential för ljudisolering och bullerreducering av motorvägar och stadstrafik.
byggarbete
Vad gäller arkitektur och struktur ställer material förutom god akustisk prestanda extremt höga krav på säkerhet och flamskydd är en hård indikator som inte går att förbigå.Traditionella skumplaster (som polyolefin, polyuretan, etc.) är brandfarliga på grund av sin egen brännbarhet.När de brinner smälter de och producerar droppar.De brinnande dropparna kommer snabbt att orsaka brandspridning.För att den ska uppfylla relevanta flamskyddsbestämmelser och standarder är det ofta nödvändigt att tillsätta flamskyddsmedel, av vilka många kommer att sönderfalla när de utsätts för värme vid höga temperaturer, och avger en stor mängd rök, giftiga och frätande gaser.orsaka sekundära katastrofer och miljöföroreningar.Därför, inom konstruktionsområdet, kommer akustiska material med flamskyddsmedel, låg rök, låg toxicitet och effektiv brandbelastningsreduktion att möta denna stora marknadsutvecklingsmöjlighet, oavsett om det är kommersiella byggnader som idrottsplatser, biografer, hotell, konserthallar, etc. bostadshus.
Industriell brusreducering
Industriellt buller avser det buller som produceras av fabriken under produktionsprocessen på grund av mekaniska vibrationer, friktionspåverkan och luftflödesstörningar.På grund av de många och spridda industriella bullerkällorna är bullertyperna mer komplexa, och de kontinuerliga ljudkällorna i produktionen är också svåra att identifiera, vilket är ganska svårt att hantera.
Därför antar bullerkontrollen i industriområdet en kombination av åtgärder som ljudabsorption, ljudisolering, bullerreducering, vibrationsreduktion, bullerreducering, förstörelse av strukturell resonans och rörledningsljudabsorption, för att återställa bullret till en acceptabel nivå för människor.grad, vilket också är det potentiella användningsområdet för akustiska material.
fordonstillverkning
Källorna till bilbuller kan huvudsakligen delas in i motorljud, kroppsresonansljud, däckljud, chassiljud, vindbrus och inre resonansljud.Det minskade ljudet inne i kupén kommer att avsevärt förbättra komforten för föraren och de åkande.Förutom att förbättra chassits styvhet och eliminera det lågfrekventa resonansområdet när det gäller design, elimineras elimineringen av brus huvudsakligen med hjälp av isolering och absorption.Ur energibesparingssynpunkt krävs att materialen som används är lätta.Ur säkerhetssynpunkt krävs att material har brand- och värmebeständighetsegenskaper.Tillkomsten av akustiskt skum och olika multifunktionella kompositmaterial ger nya möjligheter för att förbättra fordonens bullerbeständighet, säkerhet, tillförlitlighet, energibesparing och miljöskydd.
Posttid: 2022-aug-17