復(fù)合聲學(xué)材料優(yōu)化

鐘廣亮，趙海英

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復(fù)合聲學(xué)材料優(yōu)化

鐘廣亮，趙海英

（北京汽車(chē)研究總院有限公司，北京 101300）

聲學(xué)性能是整車(chē)重要性能之一，聲學(xué)材料在聲學(xué)性能中起著決定性作用。隨著輕量化、降成本、高品質(zhì)等要求的不斷提高對(duì)聲學(xué)材料的技術(shù)提升也越來(lái)越高。課題是針對(duì)同密度、同種類材料進(jìn)行創(chuàng)新組合，實(shí)現(xiàn)提高材料聲學(xué)性能的目的。如果在同樣聲學(xué)性能要求下，那么也是一種輕量化方案。

多層；高密度；隔聲

前言

前圍內(nèi)隔音墊是被動(dòng)提高車(chē)內(nèi)NVH性能的關(guān)鍵零件之一，前圍內(nèi)隔音墊的常用材料是PET（軟質(zhì)材料）和EVA（硬質(zhì)材料），其中PET的主要作用是吸音，EVA的主要作用是隔音，PET+EVA組成的“dual impedance (雙阻抗)”結(jié)構(gòu)具有吸、隔音均衡的優(yōu)異的聲學(xué)特性，右圖是“雙阻抗”結(jié)構(gòu)示意圖。

在“雙阻抗”結(jié)構(gòu)原理的基礎(chǔ)上，進(jìn)行一定的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，并對(duì)比兩種結(jié)構(gòu)的聲學(xué)性能。

1 應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）吸聲系數(shù)：采用駐波管法，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 18696.2- 2002 聲學(xué)阻抗管中吸聲系數(shù)和聲阻抗的測(cè)量第2部分：傳遞函數(shù)法》；

（2）隔音量：采用駐波管法，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)《GB/Z 27764-2011 聲學(xué)阻抗管中傳聲損失的測(cè)量傳遞矩陣法》。

2 材料結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)

將隔音隔熱墊設(shè)計(jì)為按低密度層、高密度層、低密度層、高密度曾……，多層結(jié)構(gòu)。當(dāng)聲音從鈑金一側(cè)傳遞過(guò)來(lái)時(shí)，不同密度曾對(duì)不同頻率的聲波進(jìn)行消減。由于聲波經(jīng)過(guò)一層低密度層或高密度曾后受到其介質(zhì)影響，頻率會(huì)發(fā)生一定改變，頻率的改變同時(shí)也消耗其聲能。經(jīng)過(guò)多層的交替衰減，聲音最終傳遞到隔音隔熱墊另一側(cè)時(shí)被消減程度比單層三明治結(jié)構(gòu)效率要高。其對(duì)熱傳遞的消減也同樣有效。

圖1 隔音隔熱墊結(jié)構(gòu)圖

（1）兩種樣品結(jié)構(gòu)示意圖（PET為低密度層、EVA為高密度層）

圖2 樣品結(jié)構(gòu)示意圖

（2）樣品相關(guān)參數(shù)：

表1 兩種樣品相關(guān)參數(shù)表

（3）樣品照片

圖3 樣品照片

3 試驗(yàn)條件

（1）吸音和隔音試驗(yàn)測(cè)試儀器及模塊：

表2 吸音系數(shù)測(cè)試表

（2）吸音和隔音試驗(yàn)環(huán)境：

吸音系數(shù)試驗(yàn)：溫度22±1℃，相對(duì)濕度40±2%

隔音量試驗(yàn)：溫度25℃，相對(duì)濕度35±1%。

表3 隔音量測(cè)試表

4 試驗(yàn)結(jié)果

（1）吸音系數(shù)結(jié)果：

圖4 吸音系數(shù)結(jié)果圖

（2）隔音量結(jié)果：

圖5 隔音量結(jié)果圖

5 小結(jié)

本文重點(diǎn)介紹了復(fù)合聲學(xué)材料創(chuàng)新組合結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的聲學(xué)性能優(yōu)化：

（1）吸聲系數(shù)α：200Hz以下，組合A和組合B的α相差不多；250-315Hz，組合B比組合A的α稍大一些；400- 4000Hz，組合A比組合B的α大且相差較大；5000-6000Hz，組合A和組合B的α基本相同。綜合來(lái)看，組合A的吸音性能比組合B的吸音性能好。

（2）隔音量TL：160Hz以下，組合B比組合A的TL大；160-250Hz，組合A比組合B的TL稍大一些；250-6300Hz，組合B比組合A的TL大。綜合來(lái)看，組合B的隔音性能比組合A的隔音性能好。

從以上的兩個(gè)結(jié)論可以得到，組合A的吸聲系數(shù)較高，但是整體的隔音效果不好；組合B的吸聲系數(shù)較低，但是整體的隔音效果好。在實(shí)際中，可以根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，來(lái)選 擇適當(dāng)?shù)牟牧辖M合結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)

[1]GB/T 18696.2-2002,聲學(xué)阻抗管中吸聲系數(shù)和聲阻抗的測(cè)量第2部分:傳遞函數(shù)法.

[2]GB/Z 27764-2011聲學(xué)阻抗管中傳聲損失的測(cè)量傳遞矩陣法.

Composite acoustic material optimization

Zhong Guangliang, Zhao Haiying

（Beijing Automobile Research Insititute Co. Ltd., Beijing 101300）

Abstract:Acoustic performance is the important properties of vehicle,Acoustic materials play a decisive role in acoustic performance. With the increasing requirements of lightweight, cost reduction and high quality, the technical upgrading of acoustic materials is also getting higher and higher. This topic is aimed at innovative combination of density and similar materials, The purpose of improving acoustic properties of materials is achieved. If the same acoustic performance requirements, it is also a lightweight program.

Keywords:Multi-storey;High-density;Sound insulation

CLC NO.: U465

Document Code: B

Article ID:1671-7988(2018)21-259-02

中圖分類號(hào)：U465

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-7988(2018)21-259-02

作者簡(jiǎn)介：鐘廣亮，（1984.3-），男，就職于北京汽車(chē)研究總院有限公司。主要研究車(chē)用材料和環(huán)保性能方向，重點(diǎn)負(fù)責(zé)車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量、禁限用物質(zhì)和可回收利用率、非金屬材料開(kāi)發(fā)工作。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.21.088