水声材料宽带隔声测试方法研究

水声材料宽带隔声测试方法研究（精选3篇）

水声材料宽带隔声测试方法研究 篇1

1a412034  常用防腐，防火，隔热与保温、隔声材料的主要品种与应用

(1)常用的建筑防腐材料

1)建筑防腐材料分类：

目前国内使用较多的建筑防腐材料主要包括耐腐蚀涂料、树脂胶泥耐腐蚀材料、玻璃钢耐腐蚀材料和塑料板材四个大类。

2)防腐涂料的主要品种：

过氯乙烯漆、环氧树脂漆、酚醛漆、沥青漆、聚氨酯漆。

3)树脂胶泥防腐材料及其主要性能：

4)玻璃钢防腐材料：

玻璃钢是玻璃纤维增强塑料(frp)的俗称，是以合成树脂为胶粘剂，加入稀释剂、固化剂和粉料等配成胶料，以玻璃纤维或其制品作增强材料，经过一定的成型工艺制成的一类复合材料。

在玻璃钢中，合成树脂一方面将玻璃纤维或制品粘结成一个整体，起着传递荷载的作用，另一方面又赋予玻璃钢各种优良的综合性能，如良好的耐腐蚀性、电绝缘性和施工工艺性等。

5)防腐塑料板材：

(2)常用建筑防火材料

1)建筑材料的防火性能：

建筑材料的防火性能包括建筑材料的燃烧性能，耐火极限，燃烧时的毒性和发烟性。

2)建筑材料按其燃烧性能分为四级：a、b1、b2、b3。

(3)常用绝热保温材料

1)常用绝热材料的特点：

2)常用绝热保温材料可分为无机绝热材料和有机绝热材料。

无机绝热材料：

①纤维状材料：矿棉及矿棉制品、玻璃棉及其制品。

②粒状材料：膨胀蛭石及其制品、膨胀珍珠岩及其制品。

③多孔材料：微孔硅酸钙、泡沫玻璃。

有机绝热材料：

①泡沫塑料；

②软木及软木板；

③木丝板；

④蜂窝板。

（4）隔声材料的选用

应选用密实的材料作为隔声材料。如采用轻质材料或薄壁材料，需辅以多孔吸声材料或采用夹层结构。至于固体声的隔声，最有效的措施是采用不连续的结构处理。

水声材料宽带隔声测试方法研究 篇2

关键词：隔声量,驻波管,传声器,吸声末端,层合复合材料

0 前言

评价材料隔声性能的主要物理量是隔声量,即材料一侧的入射声能与另一侧的透射声能相差的分贝数。其传统的测量方法是混响室法,即将材料放在2个混响室之间的开口处,测量2个室之间的声压,在知道混响时间的情况下,可以计算出隔声量。采用这种方法所用的材料面积非常大,通常达10m2,且对实验室和材料样品的制备要求很高,在实验室阶段具有极大的局限性,一般在工程实验阶段才进行。

目前在实验室阶段一般采用阻抗管法来测量小样品在垂直入射时的隔声量,包括三传声器法和四传声器法[1,2,3,4],这2种方法测试装置简单,可以进行逐个频率隔声量的测量。其缺点是要求在驻波管吸声末端采用具有理想的吸声性能的吸声尖劈(吸声系数大于0.99),多个传声器会产生通道间幅值响应和相位响应失配,影响测量的准确性。同时作为一种新兴的隔声量测量方法,目前缺乏权威的实验结果和重复性的实验资料,这些都大大影响了这种方法的实际应用。本研究针对以上问题,对不同驻波管吸声末端对隔声量的影响进行了研究,同时采用单传声器四通道测量法研究了一些材料的隔声性能,希望能够促进这种试验方法的应用。

1 四传声器法的原理分析

隔声量TL的计算公式为:

TL=-20lg|tp|=-20lg|pt/pi| (dB) (1)

式中:tp为声压透射系数,pi为样品前方的入射波声压,pt为样品后方的透射波声压。

四传声器法如图1所示,主要由声源、驻波前管、驻波后管、后管末端吸声层以及4个传声器组成,管内的声波由扬声器产生,被测样品置于驻波管的中央。由于样品表面的反射以及后管末端吸声层的反射,前管(即入射部分)以及后管(即透射部分)均形成驻波场,必须采用驻波分离方法,即用2个传声器把入射波、透射波以及样品表面和后管末端吸声层的反射波分开,才能利用式(1)计算声压透射系数和隔声量。

经过复杂的计算,推得被测样品的声压透射系数tp为:

undefined

隔声量TL为:

TL=-20lg|tp|=-20lg|sin(ks)(p3p1-p4p2)|+

20lg|(pundefined-pundefined)e2jks+2(p4p3-p1p2)ejks+pundefined-pundefined|

(3)

式中:s为传声器4与5、6和7之间的距离;L为传声器5、6与被测样品表面的距离;p1、p2、p3、p4分别为传声器4、5、6、7处测得的声压,k=2πf/c(f为频率,c为声速),undefined。

2 实验

本实验在自制的驻波管中进行,材料选用聚丙烯,管内径为23mm,壁厚为8.5mm, 前管和后管均长2000mm,总长4000mm,s=70mm,其测试频率范围为250~1750Hz。

采用AXbaby音频信号发生器软件发出单频声源,经扬声器传播出去。利用TES-1357型噪音计(Sound level meter)进行声级测量,为减小通道间幅值响应和相位响应失配,采用单传声器进行测量。

采用1/3频程的频率进行测量,即分别测量250Hz、315Hz、400Hz、500Hz、630Hz、800Hz、1000Hz、1250Hz、1600Hz下的声级,然后利用声级公式Lp=20lg|p/p0|(p为所测位置声压,p0=2×10-5Pa),计算出声级计位置处所测的声压,带入隔声量公式中进行计算。通过Excel软件编程可方便快捷地计算出隔声量。

本研究选取2类材料进行隔声量测试:一类是高分子聚氯乙烯材料,密度约3.5g/cm3 ;另一类是由聚氯乙烯和钢片层合而成的复合材料。

3 结果与讨论

3.1 不同后管末端吸声层对测试结果的影响

为了验证这种实验方法的准确性以及检测不同吸声末端对实验结果的影响程度,首先采用4种不同后管末端进行测试结果准确性的研究,分别为空腔(吸声系数接近于1,简称空)、刚性壁(吸声系数接近于0,简称刚)、60mm厚粘弹海绵(吸声系数接近于0.9,简称粘)、空腔+刚壁+60mm厚粘弹海绵(吸声系数接近于0.99,简称空+刚+粘)。不放置试样进行隔声量的测量计算,结果如图2所示。

从图2中可以看出,对于不同的后管末端吸声层,在没有样品的情况下,大部分数值接近于零,说明这种实验方法是可靠的。少量数值发生波动,说明空气振动等因素产生共振现象,对实验结果产生一定的影响。综合评价后,在进行隔声量的测量时,选择空腔+刚壁+60mm厚粘弹海绵为吸声末端。

3.2 聚氯乙烯材料的隔声性能测试

聚氯乙烯是一种半硬质、闭孔结构泡沫塑料,具有质轻、保温和防潮等特点,常用作隔热、防震材料,近年来开始用作声学材料,但对其隔声性能研究较少[5]。一般认为,泡沫塑料的隔音能力主要通过2条途径达到:一是通过气孔中气体的滞流与压缩,使声波同冲击能一样散逸;二是通过增加物体本身的刚性来消除由声波冲击物体引起的共振而产生的噪音。本研究以20mm厚高分子聚氯乙烯材料作为试验样品,对其进行隔声性能的测试。

图3为20mm厚高分子聚氯乙烯材料在不同频率下的隔声量曲线,为了减少误差,在安装时采用边缘夹紧的方法。从图3中可以看出,在1000Hz附近出现隔声低谷,然后上升,符合质量定律。证明这种测试方法是可靠的,聚氯乙烯材料具有一定的隔声能力。

3.3 层合复合材料隔声性能测试

传统隔声材料多为密实厚重的均质单层材料,遵循质量定律,其隔声量随面密度的增加而提高,因此在提高隔声量与减轻材料自重之间总是存在着矛盾。而轻量、超薄的材料由于其质量轻、阻尼量低及自身质量低, 又会使其隔声性能下降。

层合复合材料是将软硬不同的传统材料粘合在一起,组成软硬相间的复合材料,对软硬层的模量进行优化匹配可以消除共振、耗散能量。层合复合材料通过多个界面反射能量,声波每遇到一个界面, 都要经历一次反射和透射。反射波夹在两界面之间的介质中多次反射,会储存和耗散更多的能量。同时层合复合材料独特的力学和阻尼性能能突破质量定律,形成质量轻、降噪性能良好的隔声材料[6]。

本研究制备了如图4所示的一种新型层合复合材料,由高分子聚氯乙烯层(2层)、钢板以及玻璃钢组成,每层聚氯乙烯厚约9~10mm,钢板和玻璃钢厚度都是0.8mm。

采用四传声器隔声测试方法,分别从复合材料的2个不同面(“软”表示聚氯乙烯面,“钢”表示玻璃钢面)进行了试验测试,测试结果见图5。

从图5中可以看出,最大隔声量高达73dB,平均能达到50dB。这种层合复合材料平均密度约为3.7g/cm3, 相对于相同隔声情况下的钢板质量减轻近4/5,说明该层合复合材料具有良好的隔声降噪效果。另外,不同硬度的面测试实验结果基本相同,进一步证明了这种实验方法的准确性,说明此法可用于非均匀材料的测试。

4 结论

(1)通过以上实验,证明驻波分离法可以用来测试隔声量,而且简便易行,可减少测试工作量。

(2)不同的吸声末端对实验结果的影响不大,可采用空腔+刚壁+60mm厚粘弹海绵为吸声末端。

(3)为了增加实验结果的准确性,可采用单个传声器,避免产生通道间幅值响应和相位响应失配。

(4)本研究所设计的层合复合材料具有良好的隔声降噪效果。

参考文献

[1]朱蓓丽,罗晓辉.驻波管中的隔声量测试方法[J].噪声与振动控制,2000,(6):41

[2]曲波,朱蓓丽.驻波管中隔声量的四传感器测量法[J].噪声与振动控制,2002,(6):44

[3]袁健,贺才春,林胜.阻抗管中的隔声量测试方法[J].噪声与振动控制,2006,(4):108

[4]彭东立,胡碰,朱蓓丽.驻波管中介质板复透射系数的修正计算方法[J].上海交通大学学报,2007,41(4):649

[5]周成飞,郭建梅,翟彤.辐射交联PE泡沫及其复合板的声学性能研究[J].橡塑技术与装备,2007,33(2):42

水声材料宽带隔声测试方法研究 篇3

报批稿中规定，该标准所指网络包括接入网、城域网、骨干网和国际互联网等部分，适用于对宽带接入服务商提供给家庭固定宽带用户的接入速率进行测试，不适用于企业专线接入的情况。

该标准报批稿也对用户终端测试配置提出要求，要求用户终端CPU的主频至少为1GHz；内存至少为1GByte；操作系统为Windows XP及以上；浏览器为Internet Explorer 6.0及以上版本；应关闭当前与网络相关的应用，如迅雷、电驴、比特精灵等各种下载工具，优酷、土豆、PPLive等各种在线视频播放应用，利用QQ、MSN、飞信等各种即时通讯工具进行文件传输，以及操作系统和各种应用程序的更新及在线升级等，并应同时避免家庭环境中使用同一宽带接入服务的其他终端运行上述应用。

在测试数据处理方面，报批稿中建议，需要包含各种家庭有线宽带签约速率；采样点应分布在全国31个省、自治区、直辖市；用户采样数据应涵盖各省、自治区所有地市和各直辖市的所有区县；各省、自治区、直辖市每种宽带速率均选取不少于3‰的用户作为数据样本；测试数据采样时间应覆盖每天各种典型时间段；每3个月作为一次统计周期。

据悉，本标准是《宽带网络服务质量及评测方法》系列标准之一，由工信部电信研究院、中国电信、中国移动、中国联通等单位参与起草。公示期截止日期2012年4月25日。