3结构介绍_豹驰(BOACH)声学材料吸隔声方法介绍—(下)材料隔声特性曲线
基于前兩個章節(《豹馳聲學材料吸/隔測試方法基礎介紹—(上)》&《豹馳聲學材料吸/隔聲測試方法介紹—(中)》的聲學材料吸隔聲測試方法介紹,可以了解材料的檢測手段及如何有效的采用測試獲取數字化模型搭建的輸入,支持吸隔聲材料制品的設計開發;本節將主要通過對產品隔聲曲線特性分析,提出如何有效評價產品的隔聲特性及結合隔聲特點提出有效提升結構隔聲能力的手段和方法。
1. 產品的隔聲特性曲線介紹:
? 任何材料制品其隔聲特性可以通過隔聲量來進行表征,其理論定義以表征材料制品的透射能力;常規狀態下,我們所遇到的材料制品的隔聲特性曲線如圖1-1所示,該隔聲曲線分為四個區(常規教科書中我們定義為3個區,沒有①:邊界效應區;該區主要體現安裝和連接狀態影響)。
圖1-1 典型產品隔聲特性曲線
①:邊界效應區;②:結構共振效應區;③:面質量區;④:面剛度區
1.1. 邊界效應區特性:
? ? 隨著邊界連接剛度的降低,其隔聲量也同樣降低,具體如圖1-2所示。
圖1-2 邊界效應區隔聲特性介紹
?? 產品在進行隔聲測試的過程中,如果關心低頻的隔聲特性,需要在充分了解產品實際應用場景的情況下,再進行產品的隔聲測試(阻抗管或混響室),防止造成測試結果屬于邊界效應所致,而非產品實際結構本身的特性。一般情況下,產品結構的低頻隔聲特性存在以下幾個情況:
產品結構尺寸越大,①區與②之間的臨界頻率點向低頻偏移,此時該臨時頻率點以上的隔聲特性為產品結構自身的特性所致;
如果產品結構尺寸較小,①區與②之間的臨界頻率點向高頻偏移,在該臨界頻率點以下的數據只能作為參考,主要是由于實驗室的安裝環境與真實產品的安裝環境不同。
1.2 結構共振效應區特性:
? ?? 結構共振效應主要是由于結構自身的柔性效應,在聲波激勵的過程中,結構自身產生振動特性,從而影響了輻射的噪聲,在共振頻率點,其輻射噪聲大,其最終的效果的隔聲效果主要受到結構自身的質量/剛度及阻尼的綜合影響;具體如圖1-3所示。
圖1-3 阻尼對結構共振效應區的隔聲量影響
根據圖1-3,可以得到如下結論:
阻尼可以使得結構共振效應區的隔聲量更加平緩;
在特定頻率下,更多的可以達到提升隔聲的目的。
1.3 面質量控制區特性
? ?? 面質量控制區主要是由于結構面質量的增加引起的產品整體隔聲性能的上升,目前面質量控制區的典型特點為:
面質量增加一倍,該區域的各個頻率點的隔聲量增加6dB,具體如圖1-4所示;
頻率翻倍的情況下,其隔聲量增加6dB,因此質量區的隔聲量斜率近似6dB增加斜率。
圖1-4 面質量控制區典型特性
1.4 面剛度控制區特性
?? 面剛度控制區主要存在3個特征:
1)存在相干頻率(considence frequency):當空氣聲的聲速與結構彎曲波的波速相等的情況下,結構的隔聲量最低,如圖1-5所示;
圖1-5 介質聲速與彎曲波速傳播示意圖
2)當位于剛度區時,結構的剛度每增加一倍,其隔聲量在固定頻率點增加6dB;頻率翻倍的情況下,其隔聲量增加18dB;具體如圖1-6所示。
圖1-6 剛度控制區特性
3)當結構阻尼增加的情況下,位于想干頻率下的隔聲量也隨之增加,因此提升相干頻率下的隔聲量,可以通過增加阻尼的方式進行,如圖1-7所示。
圖1-7 阻尼對相干頻率下的隔聲量影響
2. 如何有效提升結構的隔聲量
?? 基于上述的隔聲分析原理,如果需要提升一個結構的隔聲量,可以通過擴大(④:面剛度區)在可聽噪聲頻率范圍內的分布,即向中低頻拓展,即提升面板剛度。圖2-1采用蜂窩板結構的隔聲特性進行簡單說明,不同的蜂窩結構其彎曲剛度不同,采用左側的蜂窩結構可以增加面板彎曲剛度,此時相干頻率向低頻便宜,使得蜂窩板在同樣面質量的情況下,在高頻區域達到更高的隔聲量。
圖2-1 不同蜂窩構型引起的壁板隔聲特性變化
總之,提升壁板隔聲,發揮你的想象力,讓(④:面剛度區)向低頻偏移!
? 希望通過本文的介紹,使得大家對壁板隔聲的特性有深入的了解,如果有技術問題,我們歡迎大家隨時交流。
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總結
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