Na natureza, os morcegos usan a ecolocalización ultrasónica para atopar as súas presas e, ao mesmo tempo, as presas tamén teñen evolucionado as defensas: algunhas avelaíñas poden absorber eficazmente as ondas ultrasónicas a través de estruturas finas nas súas ás para evitar que as reflexións sonoras revelen a súa posición.Esta é a primeira vez que os científicos descobren materiais acústicos na natureza.Aínda que as ás de polilla están dirixidas a ondas ultrasónicas (a frecuencia de vibración é superior a 20.000 Hz), os seus principios de absorción de son son consistentes con todo tipo de materiais absorbentes de son que vemos nas nosas vidas, pero este último Axusta o deseño similar á frecuencia. banda (20Hz-20000Hz) acorde coa audición humana.Hoxe, imos falar dos materiais de escuma relacionados co NVH.
O son orixínase a partir da vibración dun obxecto, e é un fenómeno ondulatorio que se propaga a través dun medio e que pode ser percibido polo órgano auditivo humano.NVH refírese ao ruído (ruído), vibración (vibración) e dureza (dureza), dos cales o ruído e a vibración son os que sentimos máis directamente, mentres que a dureza do son úsase principalmente para describir a percepción subxectiva do corpo humano da vibración e do ruído. .sensación de incomodidade.Dado que estes tres aparecen ao mesmo tempo en vibración mecánica e son inseparables, adoitan estudiarse xuntos.
Como se mostra na figura seguinte, cando o son se introduce no material ou na superficie do compoñente estrutural acústico, parte da enerxía sonora reflíctese, parte penetra no material e parte é absorbida polo material, é, a fricción entre o son e o medio circundante durante a propagación ou o impacto do material compoñente.A vibración, o proceso polo cal a enerxía sonora se converte en calor e pérdese.En xeral, calquera material pode absorber e reflectir o son, pero o grao de absorción e reflexión varía moito.
Os materiais NVH divídense principalmente en dúas categorías: materiais de absorción de son e materiais de illamento acústico.Cando a onda sonora entra no material absorbente de son, fará que o aire e as fibras do material vibren, e a enerxía sonora converterase en enerxía térmica e unha parte dela consumirase, igual que golpear unha esponxa cunha esponxa. golpe.
O material de illamento acústico é o material utilizado para bloquear o ruído, igual que un puño que golpea un escudo e o bloquea directamente.O material de illamento acústico é denso e non poroso, é difícil que penetren as ondas sonoras e a maior parte da enerxía acústica reflíctese de volta para conseguir o efecto de illamento acústico.
Os materiais de escuma cunha estrutura porosa teñen vantaxes únicas na absorción do son.Os materiais cunha estrutura microporosa densa incluso teñen un bo efecto de illamento acústico.As espumas acústicas NHV comúns inclúen poliuretano, poliolefina, resina de caucho e vidro.Espuma, escuma metálica, etc., debido ás diferentes características do propio material, o efecto da absorción do son e da redución do ruído será diferente.
Espuma de poliuretano
O material de escuma de poliuretano ten a súa estrutura de rede única, que pode absorber unha gran cantidade de enerxía de onda sonora entrante para lograr un bo efecto de absorción de son e, ao mesmo tempo, ten un alto rebote e unha boa función de amortiguamento.Non obstante, a resistencia da escuma de poliuretano común é baixa e o efecto de illamento acústico é pobre e o seu rendemento de absorción acústica diminuirá co paso do tempo.Ademais, a queima producirá gases tóxicos, que non son amigables co medio ambiente.
Material de espuma de poliolefina XPE/IXPE/IXPP
XPE/IXPE/IXPP, material de escuma de polietileno/polipropileno reticulado químicamente/reticulado electrónicamente, ten absorción acústica natural, illamento térmico, amortiguación e protección ambiental, e a súa estrutura interna de burbullas independentes é boa para o illamento acústico e a redución do ruído.Excelente rendemento.
escuma de goma
A goma espumosa é un material NVH ideal, e materiais como silicona, caucho de etileno-propileno-dieno (EPDM), caucho de nitrilo-butadieno (NBR), neopreno (CR) e caucho de estireno-butadieno (SBR) son mellores que os anteriores. dous materiais., A densidade é maior e o interior está cheo de pequenos baleiros e estruturas semiabertas, que son máis fáciles de absorber a enerxía sonora, máis difíciles de penetrar e atenuan as ondas sonoras.
espuma de resina melamina
A escuma de resina de melamina (escuma de melamina) é un excelente material de absorción de son.Ten un sistema de estrutura de cuadrícula tridimensional con ocos suficientes.A vibración é consumida e absorbida, e a onda reflectida pódese eliminar eficazmente ao mesmo tempo.Ao mesmo tempo, ten vantaxes máis multifuncionais e equilibradas que os materiais de escuma tradicionais en termos de retardo de chama, illamento térmico, peso lixeiro e forma de procesamento.
espuma de aluminio
Engade aditivos ao aluminio puro ou aliaxe de aluminio fundido e envíao á caixa de escuma, inxecta gas para formar escuma líquida e solidifica a escuma líquida para formar un material metálico.Ten unha boa capacidade de illamento acústico e o rendemento de absorción acústica é relativamente duradeiro, a vida útil efectiva pode chegar a máis de 70 anos e pódese reciclar e reutilizar ao 100%.
vidro de escuma
É un material de vidro inorgánico non metálico feito de vidro roto, axente de escuma, aditivos modificados e acelerador de escuma, etc., despois de ser finamente pulverizado e mesturado uniformemente, despois derretido a alta temperatura, espumado e recocido.
Na vida real, moitas veces non hai material que poida absorber completamente as ondas sonoras en diferentes bandas de frecuencia, e ningún material pode funcionar perfectamente nas aplicacións.Para conseguir un mellor efecto de absorción acústica, moitas veces vemos a combinación das escumas acústicas anteriores e elas con tipos de materiais de illamento acústico/absorción acústica para formar unha variedade de materiais compostos reforzados con escuma e, ao mesmo tempo, conseguir o efecto. de absorción de son do material e absorción de son estrutural, para acadar o rendemento de absorción de son dos materiais en diferentes bandas de frecuencia de alta e baixa frecuencia.Por exemplo, o proceso composto de escuma acústica e diferentes procesos non tecidos poden aproveitar ao máximo a estrutura tridimensional única deste último para reducir de forma máis eficaz a vibración das ondas sonoras, creando infinitas posibilidades de absorción de son e redución de ruído;) material composto de capa sándwich de escuma, os dous lados da pel están unidos con material reforzado con fibra de carbono, que ten unha maior rixidez mecánica e unha maior resistencia ao impacto, logrando así unha mellor absorción de impactos e redución de ruído.
Na actualidade, os materiais de escuma NVH úsanse amplamente no transporte, a enxeñaría da construción, a redución de ruído industrial, a fabricación de vehículos e outros campos.
Transporte
A construción do transporte urbano do meu país entrou nunha etapa de rápido desenvolvemento e as perturbacións do ruído como os automóbiles, os trens, o tránsito ferroviario urbano e os trens maglev atraeron unha ampla atención.No futuro, a escuma acústica e os seus materiais compostos teñen un gran potencial de aplicación no illamento acústico e na redución do ruído das autoestradas e do tráfico urbano.
obras de construción
En termos de arquitectura e estrutura, ademais dun bo rendemento acústico, os materiais teñen requisitos de seguridade extremadamente altos e o retardo de chama é un indicador duro que non se pode evitar.Os plásticos de escuma tradicionais (como a poliolefina, o poliuretano, etc.) son inflamables pola súa propia inflamabilidade.Ao arder, fórdense e producen gotas.As pingas ardentes provocarán rapidamente a propagación do lume.Para que cumpra coas normativas e estándares de retardadores de chama relevantes, adoita ser necesario engadir retardantes de chama, moitos dos cales se descompoñerán ao exporse á calor a altas temperaturas e emitirán unha gran cantidade de fume, gases tóxicos e corrosivos.provocar desastres secundarios e contaminación ambiental.Polo tanto, no campo da construción, os materiais acústicos con retardador de chama, baixo fume, baixa toxicidade e redución efectiva da carga de lume enfrontaranse a esta gran oportunidade de desenvolvemento do mercado, xa se trate de edificios comerciais como locais deportivos, cines, hoteis, salas de concertos, etc. etc edificios residenciais.
Redución do ruído industrial
O ruído industrial refírese ao ruído producido pola fábrica durante o proceso de produción debido á vibración mecánica, ao impacto de fricción e á perturbación do fluxo de aire.Debido ás moitas e dispersas fontes de ruído industrial, os tipos de ruído son máis complexos e as fontes sonoras continuas de produción tamén son difíciles de identificar, o que é bastante difícil de xestionar.
Polo tanto, o control do ruído na zona industrial adopta unha combinación de medidas como a absorción acústica, illamento acústico, redución de ruído, redución de vibracións, redución de ruído, destrución da resonancia estrutural e envoltura de absorción acústica da canalización, para restablecer o ruído nun nivel aceptable para as persoas.grao, que tamén é a área de aplicación potencial dos materiais acústicos.
fabricación de vehículos
As fontes de ruído dos automóbiles pódense dividir principalmente en ruído do motor, ruído de resonancia do corpo, ruído dos pneumáticos, ruído do chasis, ruído do vento e ruído de resonancia interior.O ruído reducido no interior da cabina mellorará moito o confort do condutor e dos ocupantes.Ademais de mellorar a rixidez do chasis e eliminar a zona de resonancia de baixa frecuencia en canto ao deseño, a eliminación do ruído elimínase principalmente mediante o illamento e a absorción.Desde o punto de vista do aforro enerxético, os materiais empregados deben ser lixeiros.Desde o punto de vista da seguridade, os materiais deben ter propiedades de resistencia ao lume e á calor.A chegada da escuma acústica e varios materiais compostos multifuncionais ofrece novas posibilidades para mellorar a resistencia ao ruído, a seguridade, a fiabilidade, o aforro de enerxía e a protección ambiental dos vehículos.
Hora de publicación: 17-ago-2022