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比翱工程实验室丨聚氨酯泡沫的渗透性如何影响吸声

ProAcoustics Prosynx 2023-02-13


多孔聚合物材料在某种程度上具有渗透性,而其他材料,如金属、玻璃、陶瓷和高密度乙烯基树脂等则不具有渗透性。对某些人来说,这种多孔性似乎是一个缺点。但事实并非如此!材料是否适合您的项目取决于您的应用。

 

如果您希望通过吸收声音并减少外壳或隔间内的声压积聚来控制声音,那么在设计吸声器以减少多余噪音时,渗透性是最重要的考虑因素之一。渗透性是衡量结构开放程度的指标。虽然许多因素在吸声器的性能中发挥作用,例如刚度、密度和曲折度,但渗透性是极其重要的因素。了解产品的渗透性直接关系到它的声学性能。


 

多孔泡沫,特别是聚氨酯泡沫,通常用于噪声控制,因为它们具有非常复杂的几何形状,并且可以设计为具有最佳的声学性能。构成泡沫结构的每个单胞是一个12面多面体,称为十二面体。每个细胞都有12个孔或侧面,可以保持开放或被膜覆盖。如果至少有两个细胞壁或孔缺少膜,则为开孔泡沫。如果缺少的膜少于两层,则从技术上讲是闭孔泡沫。在任何泡沫中,都可能存在不同程度的渗透性,从而改变声学性能。

 

一块泡沫的开放程度会改变材料的渗透性和流阻率,并改变它对声波的影响。

 

渗透性如何改善吸声当你试图控制噪音时,了解声音的本质和它的表现会有帮助。声波是通过介质(通常是空气)传播的压力波。空气分子通过多孔声学材料相互传递声能。即使材料有一层面对声能的薄膜,在低频到中频下,也会振动薄膜,并将压力能穿过薄膜传递到泡沫中。为了获得最佳性能,贴面材料的渗透性将不同于未贴面材料。


 
为了破坏压力波/声波的有序运动,需要使用一种材料,在声波穿过泡沫时阻止声波传播。当空气分子通过泡沫细胞时,产生的热量带走了压力波的能量。理想的泡沫开放度可产生理想的声学性能,其定义为特定产品设计的理想流阻力或渗透率。

 

如前所述,使用保护膜面层的产品应具有与未面层吸声体不同的渗透性。此外,设计合理的薄膜表面吸声器在中低频下的声学性能比无表面吸声器更好。当面层正确应用于柔软的多孔泡沫时,系统具有比普通泡沫高得多的固有频率共振。当这种共振与压力波的分子耦合时,会产生更多的热量,并转化更多的声能。这主要发生在低于约1000赫兹的频率上。

 

请记住,能量永远不会丢失,只会转化!

 

隔声与吸声当你在寻找一种解决方案来阻止过量的噪音时,大多数人要么想阻止特定空间内产生的声音离开,要么想阻止声音进入特定区域。吸收器和声屏障有助于以不同的方式控制声音,可单独使用或组合使用,以阻隔和吸收声音,具体取决于您的应用。


 
吸声器通常,吸声器是轻质、柔软、高渗透性的材料。它们旨在捕获声波并将其转化为热量。它们软化表面并减少密闭空间中的回声。如果您想吸收声音并防止混响,那么枕头状的多孔材料就是您要找的。


 
声屏障声屏障是开发用于阻挡噪音的复合材料,它们没有渗透性。声屏障的质量决定了它可以阻挡多少声音。声屏障需要有相当大的质量、柔韧性和低固有频率共振,以防止多余的声波绕过材料。

 

在噪声控制方面保持灵活控制多余的噪音需要一些独创性。比翱工程实验室可以帮助OEM控制机械设备(包括电机、发电机等)产生的声音,适用于许多行业。每个应用程序都有其独特的细微差别。有时,项目需要开箱即用的方法来确保声学材料根据需要阻挡或吸收声波。

 

根据用户的需要,我们可以结合使用声屏障、阻尼器、吸声器和饰面来减轻多余的声音。大多数制造商通常将薄膜饰面视为保护其复合材料完整性的一种方式,尽管如此,使用正确的饰面可以提高复合材料的声学性能,如上所述。

 

成功测试了解材料的性能对任何能源管理项目的成功至关重要。与专门的材料供应商合作通常是确保您的噪音控制解决方案按预期工作的最佳方式。比翱工程实验室在开发过程中对材料进行全面测试,并了解某些复合材料的性能。

 

选择具有内部测试能力的供应商不仅可以在开发过程中评估材料,还可以检查设备。发动机、电动机、发电机和泵需要进行测试以评估它们的声学特征,以便设计出最佳解决方案。通过了解设备内外的几何形状,您可以找到最有效的噪声控制解决方案。

 

寻找正确的噪音管理解决方案根据用户的噪声控制需求,吸声器、声屏障或两者的组合可能是防止过度噪音的最有效方法。考虑与材料专家交谈,以找出从源头解决噪声控制问题的最佳方法。




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