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多孔材料之建筑领域吸声降噪
发布时间:2022-08-10 09:57 浏览次数:47

多孔材料消声降噪概述

多孔材料的开口孔隙和半开口孔隙使其具备了声音吸收的能力,该类材料的阻尼能力和固有振动频率都高于制备它所用的固体材质。声音吸收即意味着入射声波在材料中既不被反射也不被穿透,其能量被材料所吸收。只有多孔材料内部的孔隙相互连通且对表面开放,才能有效地吸收声能。产生声音吸收的方式是多种多样的:①吸收体中孔隙内压力波充气和排气过程中的黏滞损耗;②热弹性阻尼;③Helmholtz型谐振器;④锐边溢出的涡流;⑤材料本身直接的机械阻尼等。

多孔材料中曲折相连的孔隙,改变了声音的直线传播,由于黏滞流动而使其能量损失。多孔体内部存在许多孔隙表面,在气流压力作用下彼此之间能相对地发生很短距离的位移,这种移动即造成内耗。因此,多孔材料具有良好的声音阻尼能力,是理想的降噪材料。

多孔材料吸声应用之消声降噪.jpg

多孔材料的消声、压力脉冲阻尼和机械振动控制等用途,在工业上是很普遍的。具有一定开孔率的多孔材料,都能对通过它们的不同频率声音产生选择性的阻尼作用(择频阻尼)。多孔元件可抑制压缩器或气动设备中发生的突然性压力变化。熔模铸造泡沫金属材料和沉积法所制备的泡沫金属体具有更低的成本和更高的使用效率,可用来取代传统的粉末烧结元件。

很多泡沫材料都是各向异性的,弹性各向异性固体的声速与方向有关。随着相对密度的减小,波的传播逐渐受到孔穴内气体的弹性响应以及孔壁的多重反射影响。对于等轴泡沫材料,其中的声速随着密度的减小而陡然降低。这就使得低密度泡沫材料具有的低的声速,常常不比空气中的声速大多少。


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