吸水率对发泡混凝土吸声性能的影响

采用化学发泡法,以铝粉为气源制备出发泡混凝土,借助AWA6128A型驻波管吸声测试仪、MB45卤素水分测试仪和微机控制电液式水泥压力试验机等测试手段,探究了发泡混凝土的孔隙率与吸水率、吸水率与吸声性能之间的规律。结果表明,发泡混凝土孔隙率增加,吸水率会随之增加,而吸水率增加时,平均吸声系数先增大后减小,当铝粉掺杂量达到水泥量的5%时,平均吸声系数达到最大值;当发泡混凝土组成一定时,饱和吸水后,平均吸声系数大幅度降低,严重影响了发泡混凝土的吸声性能。     

空心SnO_2纳米球的光催化降解性能

采用水热法制备空心SnO_2纳米球,通过与传统实心SnO_2微球光催化性能的对比,研究空心SnO_2纳米球光催化性能的特殊性.由N2吸脱附测试得出,空心SnO_2纳米球的比表面积为102.7m2/g,而实心SnO_2微球的比表面积只有23.4 m2/g.空心SnO_2纳米球在紫外光照射时间90min时可完全降解浓度20mg/L的甲基橙溶液,而传统实心SnO_2微球在同样条件下降解甲基橙溶液后剩余率为41.3%.结果表明,相比传统实心SnO_2微球,空心SnO_2纳米球光催化降解性能明显提高,空心SnO_2纳米球所具有的高比表面积是光催化性能提高的主要原因.     

经编间隔织物的吸声性能研究

采用阻抗管传递函数法测试了5种不同规格经编间隔织物在声频为100～2 500 Hz时的吸声系数,分析了织物结构参数对吸声性能的影响,并比较了该织物与常用吸声、衬垫材料海绵在吸声性能方面的差异.研究结果表明:织物的吸声性能与织物的密度、厚度、孔隙率等参数有关;经编间隔织物的吸声性能优于同厚度的海绵,在汽车行业中将是海绵类产品的优异替代品.     

多孔吸声陶粒的制备及孔结构可控研究

多孔陶粒具有较好的吸声降噪效应,陶粒的孔径、显孔率及孔的形貌特征等微观结构决定着其吸声性能的优劣。为实现对陶粒孔结构的调控,该研究以碳酸氢铵为发泡剂,通过探索热处理机制、发泡剂用量、养护时间等因素对孔结构的影响,制备出具备特殊孔结构的免烧结多孔陶粒,并对陶粒的显孔率、孔微观结构、吸声性能进行表征。结果表明:当发泡剂用量为2. 0%、升温速率为20℃/min、养护时间为0 h时,可制出显孔率高达32. 67%、平均孔径为0. 36μm、孔结构有序均匀排列的多孔陶粒,该陶粒宽频吸声效果良好,在200～2000 Hz范围吸声系数0. 33,平均吸声系数为0. 54,并能有效改善低频吸声性能。     

丁腈橡胶粉以及铝粉对发泡混凝土孔隙率以及吸声性能的影响

以丁腈橡胶粉、铝粉、标准砂、普通硅酸盐水泥为主要材料,化学发泡法为主要方法制备发泡混凝土;探究铝粉、丁腈橡胶粉对发泡混凝土吸声性能的影响。结果表明,随着铝粉掺量的增加,泡发泡混凝土的平均吸声系数、降噪系数NRC先增大后变小,当铝粉的掺量超过水泥量的0.5%,平均吸声系数与降噪系数均达到最高值;而随着丁腈橡胶粉NBR的增加,发泡混凝土的降噪系数NRC先增大后变小,当丁腈橡胶粉NBR的掺量超过水泥量的5%时,平均吸声系数与降噪系数均达到最高值。     

聚合物-粉煤灰陶粒多孔降噪声屏障材料制备及影响因素分析

为了研究具有多孔结构的粉煤灰陶粒(FAC)在公路交通噪声治理声屏障工程领域应用的可行性及其吸声降噪性能,以粉煤灰陶粒为轻骨料、环氧树脂作为黏合剂,混合制备聚合物-粉煤灰陶粒多孔降噪材料,采用声学级配理论推导出适合公路交通噪声集中频率范围内的最佳粉煤灰陶粒粒径范围,并采用阻抗管测试系统进行试件试验验证。采用单因素试验方法研究环氧树脂与粉煤灰陶粒的最佳配合比(水灰比),并考察了试件厚度、复合级配、表面切割、掺加材料、背后空腔、模拟雨淋和冻融循环等因素对聚合物-粉煤灰陶粒声屏障材料的力学性能和吸隔声性能的影响规律。研究结果表明:试验验证与理论推导的最佳陶粒粒径一致,均为1.0～3.0 mm,环氧树脂与粉煤灰陶粒的配合比(水灰比)为1∶5时材料吸声系数、力学性能最优;试件厚度的增大可明显改善材料中低频(1 000 Hz以下)的吸声性能,在1 000～1 600 Hz范围内,随着厚度增大,吸声系数呈现降低趋势;复合级配较单一级配第1共振吸声峰值向低频方向移动,500～1 000 Hz时吸声系数有明显降低趋势,400 Hz以内吸声系数有所增大;掺加橡胶粉可改善中高频吸声系数,对隔声性能的影响较小;空腔增大可明显提高材料中低频的吸声系数,但影响有限;表面切割可提升试件高频吸声系数,其影响规律与减小材料厚度相似;模拟雨淋以及冻融循环对材料吸声性能和力学性能影响均不明显。     

透水型沥青路面材料的降噪性能

以透水型路面为研究主体,利用驻波法测试材料的吸声系数,研究空隙率、粒径和厚度等因素对材料吸声系数的影响规律,探讨多孔路面结构的吸声降噪机理,并结合试验路段的噪声测试结果,评价路面现场降噪性能。研究结果表明:透水型路面中大量的连通孔隙能够有效地吸收路面噪声,随着厚度的增加,其吸声系数峰值向低频移动,小粒径透水型沥青路面材料具有更佳的吸声性能;当采用20%空隙率、40 mm厚的OGFC-13混合料时,吸声系数均值达到0.402,吸声系数峰值达到0.669;透水型沥青路面与普通AC-13C路面相比,路面现场噪声降低了4.7 dB(A);透水型沥青路面材料是一种降噪功能优异的路面材料。     

开级配沥青磨耗层降低路面噪声优化

为了评估开级配沥青磨耗层(OGFC)在降低路面噪声方面的性能,采用击实法制备了20种集料级配组成的OGFC混合料(OGFC-16、OGFC-13、OGFC-10和OGFC-5)马歇尔试件,利用驻波管按1/3倍频测得了不同试件的吸声频谱,并与密级配沥青混合料(AC-13)进行了对比.结果 表明:OGFC混合料的吸声频谱近似呈现出先升后降的变化规律,AC-13混合料的吸声频谱没有明显起伏变化,OGFC混合料的吸声系数要远大于AC-13;随着空隙率的增加,OGFC混合料的平均和峰值吸声系数逐渐增大,峰值频率向高频方向移动,并得到了吸声系数和降噪值随空隙率变化的数学表达式;对于空隙率相近的OGFC混合料,平均吸声系数几乎不受级配组成的影响,峰值频率随着公称最大粒径的增加向高频方向移动;随着试件厚度的减小,同一OGFC混合料试件的峰值吸声系数略有增加,峰值吸声频率向高频方向移动,但平均吸声系数明显衰减.因此,在满足路用性能和排水性能的前提下,降噪效果可作为优化OGFC混合料的依据,其空隙率宜为20％ ～23％.     

机器噪声声功率级的简测方法的研究

通过双表面测量,求得吸声系数与环境修正值,再计算机器噪声声功率级。克服了由于不同房间噪声场分布不均与房间四壁吸声系数各不相问,必须估算房间表面平均吸声系数带来的困难。验证表明,所得结果在工程中实用是够精确的。     

材料设计参数对双层多孔路面吸声性能影响

为提升双层多孔路面吸声性能,增强对轮胎与路面接触源头噪声的消减效果,给路面降噪功能优化设计提供依据,分析层间结合材料用量、底面层空隙率对双层多孔路面吸声性能的影响规律。采用表面声学阻抗试验获取混合料吸声系数曲线,对比不同层间结合材料用量、底面层空隙率对双层多孔路面吸声系数峰值和峰值频率的影响,并采用层间剪切、拉拔强度试验分析层间黏结性能。基于层间材料用量和底面层空隙率优化,提出一种采用聚氨酯表面层与改性沥青混合料底面层复合的双层多孔路面结构,通过室内试验分析复合路面材料的基本力学特性和吸声性能。研究结果表明：增加层间改性乳化沥青材料用量能够提升层间黏结强度,但会损失双层多孔路面的吸声效果,主要吸声频谱也会受到影响;提高底面层空隙率能够提升双层多孔路面的吸声性能,特别是对于高频噪声的吸收;而当底面层空隙率小于20%时,吸声系数峰值衰减较快。在聚氨酯材料提供足够黏结强度和表面层力学性能的条件下,复合型路面未采用层间结合材料,并提高了底面层空隙率,因此呈现出显著的高、低频吸声效果。为保持双层多孔沥青路面吸声性能和黏结强度的均衡,底面层空隙率不宜低于20%,在保障足够有效吸声功能基础上,宜使用...     

An Elastic Absorber Theory for a Thin Fabric Sheet

The current sound absorption theory which is based on Rayleigh model believes that fibrous material absorb sound by the fluid frictional energy dissipation between the air and the solid fibers. However, Rayleigh model is only useful for a quanlitative understanding of effects in a porous material but not for calculation of the acoustical properties of real absorbent. In this paper, a new vibration sound absorption theory which is totally different from classical theory was put forward. The specific acoustic impedance of fiber layers have been derived from the membrane vibration equation and the sound absorption coefficient calculated agree with test results. The new theory can explain the phenomenon that thin fiber layers exhibit less sound absorption coefficient when it was as the cover fabric of sound absorber, but it is mare efficient to sound absorption when it was hang as the curtains or have back cavity behind it.     

有机硅改性聚氨酯海绵的吸声性能分析

为了改善聚氨酯海绵的吸声特性,采用有机硅改性的方法对其进行了研究。在制备的过程中,通过添加有机硅对聚氨酯海绵进行改性,对比了改性后与非改性材料的吸声性能,探究了其随频率变化的关系,测量并分析材料和空气层不同厚度时的吸声系数。通过实验深入探究了该材料对不同频段噪声吸声能力的差异以及材料和空气层不同厚度对材料吸声系数的影响,为该材料在汽车中的应用提供了指导。     

硅藻泥-草梗复合吸声材料的测试研究

以硅藻泥、草梗、氧化镁为主要原料,加入一定的辅助材料,研制出一种新型复合多孔吸声材料.分析材料的吸声原理及基本特性,采用驻波管法在200~2 000Hz频段范围内测试材料的吸声性能.结果表明,材料的吸声性能受草梗掺量、尺寸、材料的密度和厚度以及背部空腔尺寸的影响,与一般常用吸声材料的吸声系数进行比较,综合吸声性能优良.     

微穿孔板-三聚氰胺吸音海绵-空腔复合结构声学性能优化设计

基于Johnson-Champoux-Allard（JCA）模型和微穿孔板理论,利用传递矩阵法建立了三聚氰胺吸音海绵不同填充方式形成的复合结构的吸声系数理论模型,并比较了其吸声性能：与单层微穿孔板结构a相比,微穿孔板-吸音海绵复合结构b和微穿孔板-吸音海绵-空腔复合结构c的吸声性能均有较大提升,微穿孔板-空腔-吸音海绵复合结构d的提升效果次之。分析了几何参数对复合结构b的吸声性能的影响,得出：微穿孔板的孔径越小,复合结构在中高频段的吸声效果越好;厚度越大,复合结构在高频段的吸声性能越低;穿孔率越大,复合结构在低频段的吸声性能越低;吸音海绵厚度的增加在总体上有利于提高复合结构的吸声效果。基于粒子群算法对复合结构b和c的吸声性能进行了优化,结果表明：与优化前的复合结构b相比,优化后的复合结构c的平均吸声系数从0.565 4提升至0.751 9;与优化后的复合结构b相比,其吸声性能几乎不变,但吸声材料厚度减少了30%,在保持良好吸声性能的同时实现了轻量化。     

微穿孔板-三聚氰胺吸音海绵-空腔复合结构声学性能优化设计

基于Johnson-Champoux-Allard（JCA）模型和微穿孔板理论,利用传递矩阵法建立了三聚氰胺吸音海绵不同填充方式形成的复合结构的吸声系数理论模型,并比较了其吸声性能：与单层微穿孔板结构a相比,微穿孔板-吸音海绵复合结构b和微穿孔板-吸音海绵-空腔复合结构c的吸声性能均有较大提升,微穿孔板-空腔-吸音海绵复合结构d的提升效果次之。分析了几何参数对复合结构b的吸声性能的影响,得出：微穿孔板的孔径越小,复合结构在中高频段的吸声效果越好;厚度越大,复合结构在高频段的吸声性能越低;穿孔率越大,复合结构在低频段的吸声性能越低;吸音海绵厚度的增加在总体上有利于提高复合结构的吸声效果。基于粒子群算法对复合结构b和c的吸声性能进行了优化,结果表明：与优化前的复合结构b相比,优化后的复合结构c的平均吸声系数从0.565 4提升至0.751 9;与优化后的复合结构b相比,其吸声性能几乎不变,但吸声材料厚度减少了30%,在保持良好吸声性能的同时实现了轻量化。     

基于多目标遗传算法的吸声覆盖层参数优化设计

针对圆柱空腔吸声覆盖层低、高频吸声的机制不同,提出了一种基于多目标遗传算法的吸声覆盖层参数优化设计方法.利用有限元软件ANSYS建立了平面波垂直入射吸声覆盖层的分析模型,并采用多目标遗传算法NSGA-II得到了多目标吸声问题的Pareto最优解集.结果表明：多目标优化设计全面考虑了圆柱空腔吸声覆盖层的低、高频吸声之间的耦合,可按需选择其满意的优化结果;比起仅优化吸声覆盖层的材料属性,考虑材料属性和结构参数的综合优化能够获得更佳的宽频吸声性能.     

低频宽带共振吸声结构与原理

研究了一类低频宽带共振吸声结构，该结构由多个带伸长瓶颈的亥姆霍兹共振器组成，可应用于管道消声和壁板吸声，达到低频宽带吸声的目的．仿真结果表明，该结构不仅拓宽了吸声带宽，而且谷底更有了明显的提升．与此同时，平均消声量增加了23dB，平均吸声系数增加了0．7，明显改善了吸声性能，可满足实际工程需要．     

火箭整流罩内降噪装置低频声学性能仿真

针对运载火箭整流罩内降噪装置所具有的特殊曲线颈部Helmholtz共鸣器,基于仿真方法研究降噪装置的低频声学性能.应用虚拟阻抗管法分析了Helmholtz共鸣器共振频率及吸声系数与其壁面厚度的变化关系.研究了降噪装置不同安装位置对圆柱空腔内平均声压级的影响.仿真结果表明,随着壁面厚度增加,Helmholtz共鸣器共振频率逐渐趋于刚性壁面的值,但吸声系数先增大后减小.降噪装置不同的安装位置可使空腔内平均声压级相差10 dB以上,在工程应用中需将其放置于空腔模态振幅较大的位置.      

高声压激励下多孔金属材料的吸声性能数值计算

在Wilson数值方法的基础上,推导得到了多孔材料的声导纳率方程;采用标准四阶龙格库塔算法,构造了一种高声压激励下的多孔金属材料吸声性能数值计算方法.算例表明:该方法能够克服Wilson方法中计算网格长度需按照指数分布来划分的不足,采用较少的计算网格数同样能够较好地对多孔金属材料的吸声性能进行计算.研究还表明,入射波声压级的高低对多孔金属材料吸声性能有一定的影响,在无空气层的情况下,声压级对材料归一化表面声阻率的影响较大,对归一化表面声抗率的影响相对较小,而在有空气层时,高声强非线性对声抗率的影响渐趋显著.     

Preparation, structure, and properties of polyurethane foams modified by nanoscale titanium dioxide with three different dimensions

TiO2-based nanosheets (TiNSs), TiO2-based nanotubes (TiNTs) were prepared by hydrothermal processing, and polyurethane foams with TiO2 nanopowders (P25), TiNSs and TiNTs were synthesized by free-rising foaming method. The Fourier-transform infrared (FT-IR) spectra show that the addition of titanium dioxide does not affect the chemical structure of polyurethane foam. However, microscope observations show that PU/TiNSs composite foams have more uniform cells and the average aperture smaller than that of pure poly-urethane foams. According to the results of thermal analysis, the PU/TiNSs composite foams have better thermal stability, the temperature of decompostion occurring with a maximum weight loss rate is about 30 ℃ higher than that of pure PU foams. The decompostion temperatures are 167 ℃ and 148 ℃ for the PU/P25 composite foams and the PU/TiNTs composite foams respectively, which are lower than that of pure PU foams. Moreover, with the addition of the fillers, the sound absorption property also has changed; the addition of TiNSs improved the sound absorbing property efficiently. The better thermal stability and sound absorption of PU/TiNSs composite foams are mainly due to the uniform cells diffuse and smaller aperture.