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【本科论文】关于双层复合非织造材料基吸声体吸声性能研究(论文范文题目)

星级: ★★★★★ 期刊: 《江苏纺织》作者:鲍纬 刘建立 王双闪 左保齐 陈龙敏 陈赫浏览量:3309 论文级别:经典本章主题:材料和系数原创论文: 5156论文网时间:2009年10月18日审核稿件编辑:Jerry本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:4556 评论次数: 7937

导读:现在请大家一起欣赏本篇文章材料和系数专业方面的毕业论文范文,为广大学生们写作毕业论文是提供参考帮助。

鲍 纬1 刘建立2,3 王双闪4,5 左保齐4,5 陈龙敏6 陈 喆6

(1。 无锡出入境检验检疫局,无锡 214100;2。 东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心,上海 201620;3。 江南大学生态纺织品教育部重点实验室,无锡 214122;4。 苏州大学现代丝绸国家工程实验室,苏州 215123;5。 苏州大学纺织与服装工程学院,苏州 215021;6。 国家非织造材料工程技术研究中心,海口 571924)

摘 要:以熔喷丙纶非织造材料和玻璃纤维水刺非织造材料为受声面和背衬层,通过热粘合方式制成双层复合非织造材料基吸声体.通过分析吸声体受声面和背衬层非织造材料的厚度、面密度、孔径、孔隙率等结构参数与复合吸声体的吸声系数之间的关系,探讨各层非织造材料结构参数对复合吸声体吸声性能的影响.实验结果表明,随着熔喷丙纶非织造材料和玻璃纤维水刺非织造材料厚度和面密度的增加,吸声体中高频段吸声系数显著提高;受声面和背衬层的孔径尺寸和孔隙率的变化对双层复合非织造材料基吸声体的吸声性能影响较为显著.

关键词:非织造材料;吸声体;吸声系

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数;孔隙率

中图分类号:TB334。1 文献标识码:A

随着现代化工业、交通运输和城市建设的快速发展,特别是城市人口的急剧增加,噪声污染已变得日益严重.降低噪声带来的危害已成为迫不及待解决的问题[1].按设计原理来分,目前应用较普遍的吸声产品可分为共振式结构吸声体和多孔材料吸声体.共振式结构吸声体是指穿孔板共振吸声结构,此类吸声体较适用于低频频段声波,特别是在噪声频谱中发现低频频段具有明显峰值的情形,因而具有很大的吸声频带限制[2].相比于穿孔板结构吸声体,多孔吸声材料的特点一般是高频频段的吸声性能优于低频频段的吸声性能,且具有较宽的吸声频率范围,是新型吸声材料的主要发展趋势[3].

非织造材料是典型

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的多孔型材料,具有强度高、重量轻、成本低、可实现柔性切割加工的优点,在吸声领域有很大的发展潜力[4-5].本文将喷熔丙纶非织造材料和玻璃纤维水刺非织造材料制成双层复合吸声体,通过测试材料的厚度、面密度、孔径尺寸、孔隙率等结构参数以及复合吸声体的吸声系数,探讨复合吸声体吸声性能的影响因素.

1 实验部分

1。1 实验材料

熔喷丙纶非织造材料,海南欣龙无纺股份有限公司生产,记作RP,材料的SEM 照片如图1所示.玻璃纤维水刺非织造材料,宁波德宝生物科技有限公司生产,记作BX,材料的SEM 照片如图2 所示.聚酰胺热熔纤网,上海远智热熔胶有限公司生产.

从图中可以看出,熔喷非织造材料与玻璃纤维材料内部都具有较多的孔隙,熔喷非织造材料内部纤维比玻璃纤维材料绕纠程度高,且纤维细度较小.

1。2 实验仪器

SW477 型驻波管,北京声望声电技术有限公司;

YG141N 型织物厚度仪,南通宏大实验仪器有限公司;

吸声体圆形取样器,苏州金星通用机械厂;

HD101A 热风干燥烘箱,南通宏大实验仪器有限公司;

ISO 9001 型分析天平,北京赛多利斯仪器系统有限公司;

CFP—1100—AEX型毛细管流动空隙测量仪,美国施多威尔公司;

Hitach S—480 扫描电子显微镜,日本Hitach公司;

ZB 圆盘取样器,南通宏大实验仪器有限公司;

玻璃板两块(大小为30cm×50cm,压强为0。15-0。2KPa),剪刀,50cm 钢尺.

1。3 实验材料制备方法

本实验是将不同层数的材料复合在一起,测试吸声性能.经过多次试验,确定实验材料制备步骤如下:

1。3。1 同种实验材料的制备.首先,将实验材料剪成30cm×50cm 大小,按照实验方案设定的单种材料厚度范围,将同一种材料分层复合,以满足材料厚度要求.在复合时,两层材料之间加入聚酰胺热熔纤网;然后,将一块玻璃板放入热风干燥烘箱底部并开启烘箱,预设温度115℃.当烘箱内的温度达到预设温度时,放入制备好的材料,热熔纤网融化将两层材料粘结在一起,1(±0。3)min 后取出材料

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放在平板上,对其加压定型3-5s,压强为0。2KPa,自然降温后得到复合材料.

1。3。2 双层复合非织造材料基吸声体的制备.双层复合吸声体是指一侧是熔喷非织造材料、另一侧是玻璃纤维水刺非织材料的复合型吸声构件,复合材料制备工艺条件与步骤1 相同.将1 中制备好的材料按玻璃纤维材料在上,热熔纤网在中间,熔喷非织造材料在下的方式排列复合,即构成双层复合吸声体.

通过仪器测试得到不同层数的实验材料物理性能,结果见表1 所示.其中RPm 代表熔喷丙纶非织造材料,BXn 代表玻璃纤维水刺非织造材料,m 和n 分别表示同种材料复合层数.

由表1 数据可知,对于同种类型材料采用热熔胶膜复合后,随着复合层数的增加厚度、面密度增加,而孔径和孔隙率减少.其中,孔径和孔隙率的减小主要是因为两层材料复合后,一层材料中的部分通透孔隙被复合上的材料堵塞或遮挡而造成的.在表1 中,随着熔喷丙纶非织造材料和玻璃纤维水刺非织造材料厚度的增加,其孔径尺寸和孔隙率呈现梯度下降趋势.

2 实验结果与分析

采用北京声望声电技术有限公司的SW477 驻波管对材料吸声系数进行测试,测试频率为125-5000Hz, 依据GB/T1869。2-2002, 设定温度为25℃,相对湿度为75%,测试方法采用传递函数法.当分别以熔喷丙纶非织造材料为受声面时,各吸声体的吸声系数曲线如图3 所示.

由图3 可知,在声音频率小于500 Hz 时,各吸声体的吸声系数较为接近,主要集中在0。1 以下,即在低频时,当受声面确定后,背衬面结构参数变化对吸声体的吸声系数影响不大.在图3(b)、3(c)、3(d) 和3(e) 中可以发现,随着声音频率的增加,吸声系数达到极大值.在声学理论中,称第一次出现吸声系数极大值的频率为第一共振频率.而超过第一共振频率后,随着声音频率的增加吸声系数逐渐减少.当声音频率增加到第一反共振频率时,吸声系数达到第一个极小值.第一共振频率与第一反共振频率与材料的特性阻抗比密切相关,可以由非织造材料的厚度和有效密度,以及声波在非织造材料中的有效速度决定.比较图3(e) 中各吸声系数曲线对应的吸声体厚度可以发现,随着吸声体整体厚度的增加,第一共振频率向低频部分迁移,即增加双层复合非织造材料基吸声体的厚度,可以提高中低频噪声的有效吸收.

以图3(e) 为例,在声音频率小于第一共振频率时,随着背衬层厚度的增加,吸声体吸声系数随之增大.当声音频率大于第一共振频率时,吸声系数随着背衬厚度的增加,吸声体吸声系数随之减小.然而,在吸声体厚度较小时,如图3(a)所示,吸声体吸声系数随着频率的升高逐渐增大,而不出现第一共振频率.在图3 所示的25 个双层复合非织造材料基吸声体的中高频吸声系数平均值都大于0。3,说明其具有良好的吸声降噪性能.

图4 所示吸声系数曲线对应的双层复合非织造材料基吸声体结构为玻璃纤维水刺非织造材料为受声面,熔喷丙纶纤维非织造材料为背衬.在图4所示的25 个双层复合非织造材料基吸声体的吸声系数曲线中,其在中高频变化趋势一致,即随着声音频率的增加,吸声系数增大.另外,值得注意的是在中高频部分,随着受声面玻璃纤维水刺非织造材料厚度的增加,背衬层结构参数之间的差异对吸声系数的影响逐渐减小,这一点可以由图4(a) 和图4(e) 中相邻吸声系数曲线之间的间距加以佐证.

在图4 所示的25 个吸声体的吸声系数曲线中,在125-500 Hz 频段内,吸声系数均小于0。1.另外,由图4 可知随着背衬面熔喷非织造材料厚度的增加,复合吸声体在中高频段吸声系数显著提高.例如,在图4(a) 中,当背衬材料为RP2 时,吸声体在整个测试声波频段内吸声系数都低于0。2;当背衬材料为RP10 时,在超过1500Hz 的频段范围内,吸声系数全部高于0。2.

当声波在双层复合非织造材料基吸声体内部传播时,部分声能在传播的过程中孔隙内空气运动,造成与孔壁的摩擦.由于摩擦与粘滞力的共同作用,使得部分声能转变成热能损耗掉,从而达到吸声的作用.在声音频率、波长和振幅一定时,声音与非织造材料基吸声体内孔隙的摩擦主要取决于孔径直径的大小、孔隙率和吸声体的厚度[6].观察图4(a) 和其他4 幅图像中的吸声系数曲线可以发现,在中高频段,随着背衬层空隙率的减小,吸声体的吸声系数逐渐增大.这主要是由两大原因造成的,其一,中高频声波的波长比较短,声波与纤维的摩擦剧烈,声能更容易转化为热能而被消耗;其二,随着背衬层厚度的增加,孔隙平均直径减小,通透的空隙转变为半透孔,使得声波在反射回程中与孔壁反复摩擦,有效消耗了更多声能.

综合比较图3 和图4 中吸声面和背衬互换组成的吸声体的吸声系数曲线,例如图3(e) 中的由RP10 作受声面,BX10 作背衬的吸声体的吸声系数曲线中明显存在第一共振频率.而在图4(e) 中,由BX10 作受声面, RP10 作背衬的吸声体的吸声系数曲线在整个测试声频内呈现逐渐上升趋势,即在测试声频内不存在第一共振频率.由此可以推断出实验中设计的由玻璃纤维水刺非织造材料作受声面构成的吸声体的共振频率大于熔喷丙纶纤维非织造材料做受声面构成的吸声体的共振频率.

3 结论

本文系统研究了熔喷丙纶非织材

双层复合非织造材料基吸声体吸声性能研究
材料和系数参考论文格式

料与玻璃纤维水刺非织造材料双层复合形成的吸声体的声学特性,得到如下结论:

3。1 采用热熔胶膜复合后的熔喷丙纶非织造材料与玻璃纤维水刺非织造材料的孔径尺寸和孔隙率随着复合厚度的增加而逐渐减小,呈现梯度下降规律.受声面和背衬层材料的结构参数,如厚度、面密度、孔径尺寸和孔隙率是影响双层复合非织造材料基吸声体的吸声系数的重要因素.

3。2 双层复合吸声体中材料孔隙率梯度变化对吸声体吸声性能影响较为明显.当玻璃纤维水刺非织造材料做受声面,熔喷丙纶非织造材料做背衬,孔隙率由大到小递减时,复合吸声体在高频频段吸声性能会得到提高;当熔喷丙纶非织造材料作受声面,玻璃纤维水刺非织造材料作背衬,孔隙率由低到高变化时,复合吸声体吸声系数在整个频段范围都得到提高,对于中低频段效果尤为显著.

3。3 以熔喷丙纶非织造材料为受声面,玻璃纤维水刺非织材料为背衬时,双层复合非织造材料基吸声体的吸声系数随着受声面厚度的增加而增大,且第一共振频率向中低频段迁移.而以水刺玻璃纤维非织造材料为受声面,熔喷丙纶非织造材料背衬时,吸声体的吸声系数曲线在整个测试声频内呈现逐渐上升趋势,不存在第一共振频率.

[ 参考文献 ]

1、近代旅居京津的冀州商帮形成之原因分析(东北大学秦皇岛分校 社科部,河北 秦皇岛 066004)摘 要:京津两地五金行、书业、钱业、银号、文具行、皮货业等多由冀州人经营,遂成冀州商帮。冀州一带由于地少人多,农业不能自给,于是在经商传

2、文化,文学研究“蚂蚁”、“水煮鱼”——徐则臣“京漂”小说的意象叙事(1 黑龙江外国语学院,哈尔滨 150025;2 黑龙江省社会科学院,哈尔滨 150018)摘 要:“蚂蚁”这一意象不仅是徐则臣对“京漂”生活和情感状态的隐喻,也是作家本身曾有过的漂泊感受后的自

3、大学生挫折产生的原因分析及教育对策( 本溪市委党校,辽宁 本溪 117008)摘 要:大学生挫折教育是大学心理健康教育的重要内容,也是教育工作者所必须面对的重要课题。通过对大学生挫折表现形式及其产生原因进行分析,探索大学生挫折

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