威力神吸音板

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  • 2013-1024
  • 吸声材料——多孔材料

    作者:吸音板

这类材料的物理结构特征是材料内部有大量的、互相贯通的、向外敞开的微孔,即材料具有一定的透气性。工程上广泛使用的有纤维材料和灰泥材料两大类。前者包括玻璃矿渣棉或以此类材料为主要原料制成的各种吸声板材或吸声构件等;后者包括微孔砖和颗粒性矿渣吸声砖等。

吸声机理和频谱特性  多孔吸声材料的吸声机理是当声波入射到多孔材料时,引起孔隙中的空气振动。由于摩擦和空气的粘滞阻力,使一部分声能转变成热能;此外,孔隙中的空气与孔壁、纤维之间的热传导,也会引起热损失,使声能衰减。

多孔材料的吸声系数随声频率的增高而增大,吸声频谱曲线由低频向高频逐步升高,并出现不同程度的起伏,随着频率的升高,起伏幅度逐步缩小,趋向一个缓慢变化的数值。

影响多孔材料吸声性能的因素  影响多孔材料吸声性能的参数主要有:流阻,它是在稳定的气流状态下,吸声材料中的压力梯度与气流线速度之比。当厚度不大时,低流阻材料的低频吸声系数很小,在中、高频段,吸声频谱曲线以比较大的斜率上升,高频的吸声性能比较好。增大材料的流阻,中、低频吸声系数有所提高;继续加大材料的流阻,材料从高频段到中频段的吸声系数将明显下降,此时,吸声性能变劣。所以,对一定厚度的多孔材料,有一个相应适宜的流阻值,过高和过低的流阻值,都无法使材料具有良好的吸声性能。孔隙率,指材料中连通的孔隙体积与材料总体积之比,多孔吸声材料的孔隙率一般在70%以上,多数达90%结构因数,材料中间隙的排列是杂乱无章的,但在理论上往往采用毛细管沿厚度方向纵向排列的模型,所以,对具体的多孔材料必须引进结构因数加以修正。多孔材料结构因数,一般在210之间,也有高达2025的。在低频范围内,结构因数基本不起作用,这是因为在这个范围内,空气惯性的影响很小,而弹性起主要作用。当材料流阻比较小时,若增大结构因数,在高、中频范围内,可以看到吸声系数的周期性变化。

在吸声理论中,用流阻孔隙率、结构因数来确定材料的吸声特性,而在实际应用上,通常是以材料厚度、容重(重量/体积)来反映其结构状态和确定其吸声特性。增加材料的厚度,可提高低、中频吸声系数,但对高频吸收的影响很小。如果在吸声材料和刚性墙面之间留出空间,可以增加材料的有效厚度,提高对低频的吸声能力。由于材料流阻和容重往往存在着对应关系,因此在工程应用上往往通过调整材料的容重以控制材料的流阻。容重对材料吸声性能的影响是复杂的,但是厚度的变化比起容重的变化对材料吸声性能的影响要大,也就是厚度的影响是第一位的,而容重的影响则是第二位的。

此外,材料的表面处理、安装和布置方式以及温度湿度等对材料吸声性能也有影响。

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