W naturze nietoperze wykorzystują echolokację ultradźwiękową do odnajdywania ofiary, jednocześnie ofiara rozwinęła także mechanizmy obronne – niektóre ćmy potrafią skutecznie pochłaniać fale ultradźwiękowe przez drobne struktury na skrzydłach, aby uniknąć odbić dźwięku ujawniających ich położenie.Po raz pierwszy naukowcy odkryli w przyrodzie materiały akustyczne.Chociaż skrzydła ćmy są nakierowane na fale ultradźwiękowe (częstotliwość wibracji jest większa niż 20 000 Hz), ich zasada pochłaniania dźwięku jest zgodna ze wszystkimi rodzajami materiałów dźwiękochłonnych, które spotykamy w życiu, ale te ostatnie Dopasuj podobną konstrukcję do częstotliwości pasmo (20 Hz-20000 Hz) zgodne z ludzkim słuchem.Dzisiaj porozmawiajmy o materiałach piankowych związanych z NVH.
Dźwięk powstaje w wyniku drgań obiektu i jest zjawiskiem falowym, które rozchodzi się w ośrodku i może być odbierane przez ludzki narząd słuchu.NVH odnosi się do hałasu (hałasu), wibracji (wibracji) i szorstkości (szorstkości), z których hałas i wibracje są przez nas najbardziej bezpośrednio odczuwalne, natomiast ostrość dźwięku służy głównie do opisania subiektywnego postrzegania wibracji i hałasu przez organizm ludzki .uczucie dyskomfortu.Ponieważ te trzy zjawiska pojawiają się jednocześnie w wibracjach mechanicznych i są nierozłączne, często bada się je łącznie.
Jak pokazano na poniższym rysunku, gdy dźwięk jest wprowadzany do materiału lub powierzchni akustycznego elementu konstrukcyjnego, część energii dźwiękowej jest odbijana, część wnika w materiał, a część jest przez materiał pochłaniana, co oznacza, że oznacza tarcie pomiędzy dźwiękiem a otaczającym ośrodkiem podczas propagacji lub uderzenie materiału składowego.Wibracje: proces, w wyniku którego energia dźwiękowa zamienia się w ciepło i jest tracona.Ogólnie rzecz biorąc, każdy materiał może pochłaniać i odbijać dźwięk, ale stopień pochłaniania i odbicia jest bardzo zróżnicowany.
Materiały NVH dzieli się głównie na dwie kategorie: materiały dźwiękochłonne i materiały dźwiękochłonne.Kiedy fala dźwiękowa przedostanie się do materiału dźwiękochłonnego, spowoduje wibrację powietrza i włókien w materiale, a energia dźwiękowa zostanie zamieniona na energię cieplną, a jej część zostanie zużyta, podobnie jak uderzenie gąbki za pomocą gąbki. dziurkacz.
Materiał dźwiękochłonny to materiał, który blokuje hałas, podobnie jak pięść uderzająca w tarczę i bezpośrednio ją blokująca.Materiał dźwiękochłonny jest gęsty i nieporowaty, fale dźwiękowe mają trudności z przenikaniem, a większość energii dźwiękowej jest odbijana z powrotem, aby uzyskać efekt izolacji akustycznej.
Materiały spienione o porowatej strukturze mają wyjątkowe zalety w zakresie pochłaniania dźwięku.Materiały o gęstej mikroporowatej strukturze mają nawet dobry efekt izolacji akustycznej.Typowe pianki akustyczne NHV obejmują poliuretan, poliolefinę, żywicę gumową i szkło.Pianka, pianka metalowa itp., ze względu na różne właściwości samego materiału, efekt pochłaniania dźwięku i redukcji hałasu będzie inny.
Pianka poliuretanowa
Materiał pianki poliuretanowej ma unikalną strukturę sieciową, która może pochłaniać dużą ilość przychodzącej energii fali dźwiękowej, aby uzyskać dobry efekt pochłaniania dźwięku, a jednocześnie ma wysokie odbicie i dobrą funkcję buforowania.Jednakże wytrzymałość zwykłej pianki poliuretanowej jest niska, a efekt izolacji akustycznej jest słaby, a jej właściwości pochłaniania dźwięku będą się zmniejszać wraz z upływem czasu.Ponadto podczas spalania powstają toksyczne gazy, które nie są przyjazne dla środowiska.
Materiał pianki poliolefinowej XPE/IXPE/IXPP
XPE/IXPE/IXPP, chemicznie usieciowany/elektronicznie usieciowany materiał z pianki polietylenowej/polipropylenowej, ma naturalne pochłanianie dźwięku, izolację termiczną, amortyzację i ochronę środowiska, a jego wewnętrzna, drobna, niezależna struktura pęcherzykowa jest dobra do izolacji akustycznej i redukcji hałasu.Doskonała wydajność.
pianka gumowa
Kauczuk spieniony jest idealnym materiałem NVH, a materiały takie jak silikon, kauczuk etylenowo-propylenowo-dienowy (EPDM), kauczuk nitrylowo-butadienowy (NBR), neopren (CR) i kauczuk styrenowo-butadienowy (SBR) są lepsze niż poprzednie dwa materiały., Gęstość jest większa, a wnętrze jest pełne małych pustek i struktur półotwartych, które łatwiej pochłaniają energię dźwiękową, są trudniejsze do penetracji i tłumią fale dźwiękowe.
pianka z żywicy melaminowej
Pianka z żywicy melaminowej (pianka melaminowa) jest doskonałym materiałem dźwiękochłonnym.Posiada trójwymiarowy system struktury siatki z wystarczającą liczbą otworów.Wibracje są pochłaniane i pochłaniane, a fala odbita może zostać skutecznie wyeliminowana.Jednocześnie ma bardziej wielofunkcyjne i zrównoważone zalety niż tradycyjne materiały piankowe pod względem ognioodporności, izolacji cieplnej, lekkości i kształtu.
pianka aluminiowa
Dodaj dodatki do stopionego czystego aluminium lub stopu aluminium i wyślij je do skrzynki do spieniania, wstrzyknij gaz, aby utworzyć płynną pianę i zestalij płynną piankę, tworząc materiał metalowy.Ma dobrą zdolność izolacji akustycznej, a właściwości pochłaniania dźwięku są stosunkowo długotrwałe, efektywny okres użytkowania może osiągnąć ponad 70 lat i można go w 100% poddać recyklingowi i ponownemu użyciu.
szkło piankowe
Jest to nieorganiczny, niemetaliczny materiał szklany wykonany z potłuczonego szkła, środka spieniającego, modyfikowanych dodatków i przyspieszacza spieniania itp., po drobno sproszkowanym i równomiernie wymieszanym, a następnie stopionym w wysokiej temperaturze, spienionym i wyżarzonym.
W prawdziwym życiu często nie ma materiału, który byłby w stanie całkowicie pochłonąć fale dźwiękowe w różnych pasmach częstotliwości i żaden materiał nie działałby bezbłędnie w zastosowaniach.W celu uzyskania lepszego efektu pochłaniania dźwięku często spotykamy łączenie powyższych pianek akustycznych i ich z rodzajami materiałów dźwiękochłonnych/izolacyjnych w celu utworzenia różnorodnych materiałów kompozytowych wzmocnionych pianką, a jednocześnie w celu uzyskania efektu pochłaniania dźwięku przez materiał i pochłaniania dźwięku strukturalnego, aby osiągnąć właściwości pochłaniania dźwięku przez materiały w różnych pasmach częstotliwości o wysokiej i niskiej częstotliwości.Na przykład proces kompozytowy pianki akustycznej i różnych procesów włókninowych może w pełni wykorzystać unikalną trójwymiarową strukturę tej ostatniej, aby skuteczniej redukować wibracje fal dźwiękowych, tworząc nieskończone możliwości pochłaniania dźwięku i redukcji hałasu;) materiał kompozytowy z piankową warstwą warstwową, obie strony skóry są połączone materiałem wzmocnionym włóknem węglowym, który ma wyższą sztywność mechaniczną i większą udarność, zapewniając w ten sposób lepszą amortyzację i redukcję hałasu.
Obecnie materiały piankowe NVH są szeroko stosowane w transporcie, inżynierii budowlanej, redukcji hałasu przemysłowego, produkcji pojazdów i innych dziedzinach.
Transport
Budownictwo transportu miejskiego w moim kraju weszło w fazę szybkiego rozwoju, a zakłócenia spowodowane hałasem powodowanym przez samochody, pociągi, kolej miejską i pociągi maglev przyciągają powszechną uwagę.W przyszłości pianka akustyczna i jej materiały kompozytowe będą miały ogromny potencjał zastosowania w izolacji akustycznej i redukcji hałasu autostrad i ruchu miejskiego.
Roboty budowlane
Pod względem architektury i konstrukcji, oprócz dobrych parametrów akustycznych, materiałom stawiane są niezwykle wysokie wymagania w zakresie bezpieczeństwa, a trudnopalność jest twardym wskaźnikiem, którego nie można ominąć.Tradycyjne tworzywa piankowe (takie jak poliolefiny, poliuretany itp.) są łatwopalne ze względu na swoją własną palność.Podczas spalania topią się i tworzą kropelki.Płonące kropelki szybko powodują rozprzestrzenianie się ognia.Aby zapewnić zgodność z odpowiednimi przepisami i normami dotyczącymi zmniejszania palności, często konieczne jest dodanie środków zmniejszających palność, z których wiele ulega rozkładowi pod wpływem ciepła w wysokich temperaturach i wydziela duże ilości dymu oraz toksycznych i żrących gazów.powodować wtórne katastrofy i zanieczyszczenie środowiska.Dlatego też w budownictwie materiały akustyczne charakteryzujące się ognioodpornością, niskim dymem, niską toksycznością i skuteczną redukcją obciążenia ogniowego staną przed wielką szansą rozwoju rynku, niezależnie od tego, czy będą to budynki komercyjne, takie jak obiekty sportowe, kina, hotele, sale koncertowe, itp. budynki mieszkalne.
Redukcja hałasu przemysłowego
Hałas przemysłowy odnosi się do hałasu wytwarzanego w fabryce podczas procesu produkcyjnego na skutek wibracji mechanicznych, uderzeń tarcia i zakłóceń przepływu powietrza.Ze względu na dużą liczbę i rozproszone źródła hałasu przemysłowego, rodzaje hałasu są bardziej złożone, a źródła dźwięku ciągłego są trudne do zidentyfikowania, co jest dość trudne do zarządzania.
Dlatego kontrola hałasu w obszarze przemysłowym obejmuje kombinację środków, takich jak pochłanianie dźwięku, izolacja akustyczna, redukcja hałasu, redukcja wibracji, redukcja hałasu, niszczenie rezonansu strukturalnego i owijanie dźwiękochłonne rurociągów, aby przywrócić hałas do normalnego poziomu. poziom akceptowalny dla ludzi.stopnia, który jest jednocześnie potencjalnym obszarem zastosowań materiałów akustycznych.
Produkcja pojazdów
Źródła hałasu samochodowego można głównie podzielić na hałas silnika, hałas rezonansowy nadwozia, hałas opon, hałas podwozia, hałas wiatru i hałas rezonansowy wnętrza.Zmniejszony poziom hałasu w kabinie znacznie poprawi komfort kierowcy i pasażerów.Oprócz poprawy sztywności obudowy i wyeliminowania obszaru rezonansu niskiej częstotliwości pod względem konstrukcyjnym, eliminację hałasu eliminuje się głównie poprzez izolację i absorpcję.Z punktu widzenia oszczędności energii użyte materiały muszą być lekkie.Z punktu widzenia bezpieczeństwa materiały muszą posiadać właściwości ognioodporne i żaroodporne.Pojawienie się pianki akustycznej i różnych wielofunkcyjnych materiałów kompozytowych stwarza nowe możliwości poprawy odporności pojazdów na hałas, bezpieczeństwa, niezawodności, oszczędności energii i ochrony środowiska.
Czas publikacji: 17 sierpnia 2022 r