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吸声材料的作用

发布时间:2020-10-15

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吸声是指声波在介质中传播时,声能量产的衰减现象。声波在空气传播时,由于空气中质点振动所产生的摩擦作用,使声能量转化为热能而损耗,引起声波随传播距离的增加而逐渐衰减的现象称为空气吸声。当声波入射到材料表面时,有一部分声能量被材料吸收,从而引起声能量的降低,称为材料吸声。

实际具体的材料或结构,其阻抗一般都不会为无穷大,因此它们对入射的声波都有一定程度的吸收,因此我们把具有较好吸声效果的材料或结构称为吸声材料。一般而言,将吸声系数α>0.2 的材料称为吸声材料,而将α>0.8的材料称为强吸声材料。吸声材料主要包括多孔性吸声材料和共振型吸声结构。

多孔性吸声材料就是有很多孔隙的能吸收声能量的材料,其主要构造特征是材料从表面到内部均有相互连接的孔隙。多孔性吸声材料是目前应用比较广的吸声材料。目前常见的多孔吸声材料包括欧远直穿孔吸音板、欧远槽孔吸音板、欧远软包吸音板和欧远聚酯纤维吸音板、欧远木丝吸音板、欧远空间吸声体等多种吸声材料。

多孔吸声材料内部具有大量的小孔,这些微小细孔相互连通并直接通向材料的表面,当声波入射到这种开孔性材料表面时,一部分声波会透入材料内部,一部分声波在材料表面反射。透入材料内部的声波在缝隙和小孔中传播时,空气运动会产生粘滞和摩擦作用,同时小孔中空气受压缩时温度升高,稀疏时温度降低,材料的热传导效应,从而使声能逐渐转变成热能所消耗,这种能量的转变是不可逆的,因此材料就产生了吸声作用。

另一类在工程中大面积使用的是共振吸声结构。结构都具有各自的共振频率,共振吸声结构的吸声机理是当声波频率与共振吸声结构的固有频率相同时,发生共振。这时声波激发结构产生振动,并使振幅达到更大,因此从能量守恒的角度,就会使反射声能量的就会比较小,从而达到吸声的目的。共振吸声结构的吸声特性呈现峰值吸声的现象,即吸声系数在某一频率达到更大,离开这个频率附近的吸声系数逐渐降低,远离该频率的吸声系数则很小。共振型吸声结构可以在中低频实现良好的吸声性能。因此在工程实际中,为了拓宽吸声材料的吸声频带,可采用由共振吸声结构和多孔吸声材料复合的方式。

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