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揭秘隔音“鬼材”——阻尼材料，航空領(lǐng)域都少不了它，新型阻尼材料有哪些？
文章來源：賢集網(wǎng) 更新時(shí)間：2024-01-23 15:40:44
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在汽車行駛的過程中，總有多種噪聲存在，它們通過空氣傳播和結(jié)構(gòu)振動(dòng)被傳遞到汽車客艙。這些噪聲大多屬于中低頻噪聲，低頻噪聲通常超出人的聽力范圍不易被察覺，對(duì)生理的直接影響沒有高頻噪聲明顯。但低頻噪聲卻接近人體器官的共振頻率，會(huì)對(duì)心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)以及代謝功能產(chǎn)生損害，影響健康。 降低結(jié)構(gòu)噪聲，可以從阻尼降噪入手。 阻尼到底為何物？ 你第一次聽到阻尼這個(gè)詞，是在什么時(shí)候？是關(guān)于什么？ 你是不是和很多人一樣，第一次接觸阻尼，其實(shí)是關(guān)于耳機(jī)，有沒有？ 相信很多耳機(jī)控的小盆友都常常聽到這樣的宣傳語：高阻抗、開放式、全尺寸的頭戴耳機(jī)……高阻耳機(jī)阻尼系數(shù)高，前端輸出壓擺相同時(shí)負(fù)載效率更高，驅(qū)動(dòng)更充分…… 阻抗大的耳機(jī)有一個(gè)好處，可以獲得更大的阻尼系數(shù)。阻尼系數(shù)又是什么呢，可以簡(jiǎn)單理解為隔震，減震的效果。一個(gè)信號(hào)傳到時(shí)，耳機(jī)的振膜立即做出相應(yīng)的振動(dòng)，這個(gè)信號(hào)結(jié)束時(shí)，振膜應(yīng)該越快恢復(fù)原狀越好，否則下一個(gè)信號(hào)到來時(shí)振膜還處在上一個(gè)信號(hào)的震動(dòng)狀態(tài)，聲音的細(xì)節(jié)之處就還原不出來了。 好多時(shí)候，不明“阻尼”之就里，只知道阻尼與振動(dòng)、降噪有關(guān)系。 度娘說：阻尼（damping）是指任何振動(dòng)系統(tǒng)在振動(dòng)中，由于外界作用或系統(tǒng)本身固有的原因引起的振動(dòng)幅度逐漸下降的特性，以及此一特性的量化表征。 阻尼的顯著作用之一：有助于減少因機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的聲輻射，降低機(jī)械性噪聲。許多機(jī)械構(gòu)件，如交通運(yùn)輸工具的殼體、鋸片的噪聲，主要是由振動(dòng)引起的，采用阻尼能有效的抑制共振，從而降低噪聲。 啥是阻尼材料？ 度娘又說：阻尼材料是將固體機(jī)械振動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏纳⒌牟牧希饕糜诳拐鸷驮肼暱刂啤Ｔ谄囶I(lǐng)域，常用阻尼減振技術(shù)將外加的（高）阻尼材料附著在結(jié)構(gòu)件表面得到復(fù)合阻尼，通過耗散結(jié)構(gòu)件的振動(dòng)能量有效控制其振動(dòng)水平從而降噪。加入阻尼材料以后，復(fù)合阻尼因子越大、溫域（阻尼材料工作溫度范圍）越寬，減振降噪的效果就越好。 常用的阻尼材料： 一、瀝青： 瀝青阻尼材料廣泛應(yīng)用于鋼板、汽車、石膏板、建筑樓板等結(jié)構(gòu)中，是傳統(tǒng)的一種阻尼材料，但因其受熱極易分解，釋放有毒多環(huán)芳烴氣體，這是一種公認(rèn)的致癌氣體，在近年受到消費(fèi)市場(chǎng)的逐漸淘汰。 二、阻尼漿 阻尼漿由高分子樹脂加入適量的填料以及輔助材料配制而成，它主要由基料、填料和溶劑三部分組成，是自由阻尼，是一種可涂覆在各種金屬板狀結(jié)構(gòu)表面上，具有減振、絕熱和一定密封性能的特種涂料，可廣泛地用于飛機(jī)、船舶、車輛和各種機(jī)械的減振。它的使用，從“面”上解決了減振的問題。但在使用中，當(dāng)共振點(diǎn)轉(zhuǎn)移到薄弱的位置時(shí)，實(shí)際上的減振效果會(huì)大打折扣。 三、橡膠阻尼片 大多以丁基橡膠、丁腈橡膠為主，多以膠片的形式，具備高阻尼性，它作為減弱振動(dòng)波的阻尼層，一般噪聲源產(chǎn)生振動(dòng)，在經(jīng)過減震膠的減振過濾后，波形改變并削弱，達(dá)到了削減噪音的目的，是一種應(yīng)用廣泛、高效的隔聲材料。 新型阻尼材料的研究進(jìn)展 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，新型阻尼材料的研究也取得了顯著的進(jìn)展。這些新型材料不僅具有優(yōu)異的阻尼性能，而且在應(yīng)用領(lǐng)域中展現(xiàn)出了廣闊的前景。接下來將介紹幾種具有代表性的新型阻尼材料及其研究進(jìn)展。 碳納米管阻尼材料 碳納米管阻尼材料是近年來備受關(guān)注的研究熱點(diǎn)之一。碳納米管具有優(yōu)異的力學(xué)性能和獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于納米科技領(lǐng)域。研究人員發(fā)現(xiàn)，將碳納米管與基體材料結(jié)合，可以顯著提高材料的阻尼性能。 例如，將碳納米管添加到聚合物基體中，可以大幅度提高材料的阻尼效果，使其在減震、隔振等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。此外，碳納米管阻尼材料還具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能，可應(yīng)用于電子器件和柔性傳感器等領(lǐng)域。磁流變阻尼材料也是一種備受關(guān)注的新型阻尼材料。 磁流變阻尼材料 磁流變材料是一種具有流變特性的智能材料，其阻尼特性可以通過外加磁場(chǎng)來控制。研究人員通過在流體中加入磁性顆粒，使得材料在外加磁場(chǎng)的作用下發(fā)生流變行為，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)阻尼性能的調(diào)節(jié)。 磁流變阻尼材料具有響應(yīng)速度快、阻尼力可調(diào)、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車懸掛系統(tǒng)、建筑結(jié)構(gòu)減振、航空航天等領(lǐng)域。 形狀記憶合金阻尼材料 形狀記憶合金阻尼材料也備受研究者關(guān)注。形狀記憶合金是一種具有記憶效應(yīng)的特殊合金材料，其具有形狀記憶和超彈性等特點(diǎn)。 研究人員通過合金的相變行為和形狀記憶效應(yīng)，設(shè)計(jì)出具有優(yōu)異阻尼性能的形狀記憶合金阻尼材料。這種材料可以在外界作用下發(fā)生相變，從而產(chǎn)生巨大的阻尼力，可應(yīng)用于結(jié)構(gòu)減振、地震防護(hù)等領(lǐng)域。 形狀記憶合金阻尼材料具有高阻尼比、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。 發(fā)動(dòng)機(jī)艙用氣凝膠隔熱阻尼膠 AG-CCY02 發(fā)動(dòng)機(jī)艙用氣凝膠隔熱阻尼膠 是將納米孔隙結(jié)構(gòu)的SiO2氣凝膠粉體與耐高溫粘結(jié)劑體系復(fù)合制備而成的涂料，具有隔熱、降噪功能的同時(shí)，附著力強(qiáng)、耐溫可達(dá)220℃。 主要應(yīng)用于高速列車、軌道交通、特種車輛及各類汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙、底盤里外、輪罩、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、車身下裙、轎車后備箱、客車行李箱等內(nèi)側(cè)部位的結(jié)構(gòu)減振降噪、隔熱和表面防護(hù)，可減少由于振動(dòng)所引起的噪音，實(shí)現(xiàn)夏季隔熱、降噪效果好，營(yíng)造舒適的車內(nèi)環(huán)境，同時(shí)降低空調(diào)能耗及公里油耗。 除了上述幾種新型阻尼材料，研究人員還在不斷探索其他新型材料的阻尼性能。揭秘隔音“鬼材”——阻尼材料，新型阻尼材料有哪些？航空航天領(lǐng)域都少不了它 例如，石墨烯、聚合物納米復(fù)合材料、納米顆粒阻尼材料等都具有獨(dú)特的阻尼特性和廣泛的應(yīng)用潛力。這些新型材料的研究進(jìn)展為阻尼材料的發(fā)展提供了新的思路和方向。 原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_540414.html 來源：賢集網(wǎng) 著作權(quán)歸作者所有。商業(yè)轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系作者獲得授權(quán)，非商業(yè)轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。 |
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