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[声学技术] 多孔性吸声材料的吸声效果变差原因

2021-7-23 11:31:22 20088 4 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

大雁南飞 帖主

2021-6-25 21:27:21

原题目:影响多孔吸声材料吸声系数的身分" I6 l# ^& X# i+ F

# w9 E3 b+ }/ U" H* o& ?很多人应当晓得多空的材料是可以吸声的,固然声学的处置是不能分开多孔吸声材料的,在声学处置中是可以找到多孔材料的吸声系数,可是假如具体到设想傍边,挑选多大的容量,肯定多大的厚度,很让人难以琢磨。现在收集、整理了一些相关材料和大师分享一下。
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一、多孔材料的吸声道理
! W; i6 B1 q1 c5 c7 g! V多孔吸声材料,如玻璃棉、岩棉、泡沫塑料、毛毡等具有杰出的吸声性能,不是由于概况粗糙,而是由于多孔材料具有大量的内外连通的细小孔隙和孔洞。当声波入射到多孔材料上,声波能顺着孔隙进入材料内部,引发空地中空气份子的振动。由于空气的粘滞阻力、空气份子与孔隙壁的磨擦,将声能转化为磨擦热能而消耗掉了,因此能吸声。% s& g) ~/ x' @8 }* s* [; N
多孔材料吸声的需要条件是:材料有大量空地,空地之间相互连通,孔隙深入材料内部。概况粗糙的材料,纷歧定吸声,如拉毛水泥等,表面粗糙但内部致密,早期在影院墙面上常见,现已不用。内部存在大量孔洞的材料也纷歧定吸声,如包装用的泡沫,内部有很多泡沫但相互自力不贯通,有很好的减振感化,但由于空气没法进入材料内部,因此不吸声。
9 C! V' O* f# |% @( w  V9 S! }
; O2 @$ y) R5 j" f+ a二、影响多孔吸声材料吸声系数的身分; w% P& z2 H& k' ]
大师都晓得,多孔吸声材料对声音中高频有较好的吸声性能,但低频的吸声性能受各类身分的影响较大。影响多孔吸声材料吸声特征的身分有很多,一般以为主如果:材料的厚度、容重(密度)、孔隙率、结构因子和空气流阻等。, b' Q' v, W6 l( U6 U5 A3 y! w
容重:每立方米材料的重量。8 i" ^. ^7 S  b/ u
孔隙率:材料中孔隙体积和材料整体积之比。
+ X- J8 w) G$ [9 l' {% t0 r结构因子:反应多孔材料内部纤维或颗粒排列的情况,是权衡材料微孔或狭缝散布情况的物理量。
* o% C; |6 A, U; N# Z8 K: V空气流阻:单元厚度时,材料双方空气气压和空气流速之比,反应空气经过量孔阻力的巨细。空气流阻是影响多孔吸声材料最重要的身分。流阻太小,说明材料稀疏,空气振动轻易穿过,吸声性能下降;流阻太大,说明材料密实,空气振动难于传入,吸声性能亦下降。是以,多孔材料存在最好流阻。在现实工程中,测定空气流阻比力困难,但可以经过厚度和容重大略估量和控制(对于玻璃棉,较理想的吸声容重是12-48Kg/m3,特别情况利用100Kg/m3或更高)。: S+ R. R! l& W  H* t# l
1、随着厚度增加,中低频吸声系数明显地增加,但高频变化不大(多孔吸声材料对高频总有较大的吸收)。! @7 ]% Q0 X8 r- k: S8 Z$ j! ^
厚度的挑选受制房间情况,不成能很大,综合斟酌性能、本钱、体积等身分,挑选5cm较合适。; G: z" F9 x- t8 A
2、厚度稳定,容重增加,中低频吸声系数亦增加;但当容重增加到一定水平常,材料变得密实,流阻大于最好流阻,吸声系数反而下降。% s( }! x: r2 o7 Q( D/ x! F" {7 J
常用的容重我们挑选50Kg/m3。* I1 K, \  F+ O# V0 o) ]2 d. y
3、多孔吸声材料的吸声性能还与安装条件有着亲近的关系。当多孔吸声材料背后有空腔时,与该空气层用一样的材料填满的结果类似。特别是中低频吸声性能比材料实贴在硬底面上会有较猛进步,吸声系数将随空气层的厚度增加而增加,但增加到一定值后结果就不明显了。
, m) l# U& j7 z' T3 b: Z. ]" j$ |! h

" l) S* \6 r  G# w9 H7 Z
0 H& M0 n- R0 b$ |5 M" C 一般我们挑选空腔为5cm-10cm。同理,要利用窗帘吸声,窗帘也不能紧贴墙面或玻璃,倡议离墙10cm。
, I( t2 T; ]: A6 e, Y5 U4、利用分歧容重的玻璃棉叠和在一路,构成容重逐步增大的形式,可以获得更大的吸声结果。* o' s/ ^; b$ d- G; ]; ^
5、多孔吸声材料概况附加有一定透声感化的饰面,如厚度小于0.05mm的塑料薄膜、金属网、窗纱、防火布、玻璃丝布等,根基可以连结本来材料的吸声特征。
4 h; a8 ~8 g3 Q( a+ l利用穿孔面材时,穿孔率须大于20%,若材料的透气性差时,如塑料薄膜,高频吸声特征能够下降。低频吸声系数将有所进步。膜越薄、穿孔率越大,影响越小。相反的例子如音箱网罩,一般都很疏,孔较大,就是要避免网罩吸声影响高频。( ^, r! B! z; F0 z5 Z4 G2 w4 q
6、高温、高湿会影响材料的吸声性能。这是由于吸湿吸水后,材料中孔隙削减。首先使高频吸声系数下降,随含湿量的增加,其影响的频次范围将进一步扩大。& j! s3 w( f$ ?7 f; u! J
6 V) J" \3 g4 H6 ^8 Q
+ n' ^. s6 u! F

. `# Q5 |9 o0 L0 d6 ~8 D不异材料分歧厚度、容重吸声性能比力
$ }* B- v9 u0 N* ~; O8 {/ M) ?4 ~% x现实设想利用中,各类制约身分很多,就要综合斟酌厚度与容重。如厚度受限,要到达一样的性能,就要进步容重。如购不到高容重的材料就要增加厚度。
3 h/ b4 S4 w- Q, F3 v) `如压力区圈套的设想中,就是用高容重换来了低厚度。由于驻波在墙面处声压最大但振动速度最小,而低频吸声性能与材料中空气流速有关,振动速度小流速就小,一样的材料,由于低频流速低,是以低频吸声性能较差。要处理这个题目有两种挑选:一是增加厚度,由于厚度越大流阻越大,但厚度太大则压力区圈套的上风便不复存在。第二是进步容重,在厚度不大的情况下进步流阻,方式是将普通的玻璃棉紧缩10倍制成玻璃棉板。
4 [; Y% e4 ]" V4 ~/ e多孔吸声材料的吸声系数可以用尝试方式测得,也可以经过复杂的数学计较获得,已不在我们会商之列。我们只要把握了它的根基纪律就能停止定性分析,然后便可以作出公道的设想。
; B) W0 G( |+ Q5 W) x
, _& B; l  k, A( V以上就是影响多孔吸声材料吸声系数的身分的缘由。% _+ a: P, m$ r4 q

3 f% j; v9 G/ [; L3 K( B原文出处199:城东大头
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15812471646 发表于 2021-6-27 11:51:55

15812471646 2

2021-6-27 11:51:55

看了!还行!!!
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3
nismo 发表于 2021-6-27 21:36:11

nismo 3

2021-6-27 21:36:11

楼主辛苦了!
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4
a1234477ai 发表于 2021-7-2 19:41:37

a1234477ai 4

2021-7-2 19:41:37

很有参考价值。
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5
befipan 发表于 2021-7-23 11:31:22

befipan 5

2021-7-23 11:31:22

学习了
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