En la naturaleza, los murciélagos utilizan la ecolocalización ultrasónica para encontrar a sus presas y, al mismo tiempo, las presas también han desarrollado defensas: algunas polillas pueden absorber eficazmente ondas ultrasónicas a través de finas estructuras en sus alas para evitar que los reflejos del sonido revelen su posición.Esta es la primera vez que los científicos descubren materiales acústicos en la naturaleza.Aunque las alas de polilla están dirigidas a ondas ultrasónicas (la frecuencia de vibración es superior a 20.000 Hz), sus principios de absorción de sonido son consistentes con todo tipo de materiales absorbentes de sonido que vemos en nuestras vidas, pero estos últimos ajustan el diseño similar a la frecuencia. Banda (20Hz-20000Hz) en línea con la audición humana.Hoy hablemos de los materiales de espuma relacionados con NVH.
El sonido se origina a partir de la vibración de un objeto y es un fenómeno ondulatorio que se propaga a través de un medio y puede ser percibido por el órgano auditivo humano.NVH se refiere al ruido (ruido), vibración (vibración) y dureza (dureza), de los cuales el ruido y la vibración son los que sentimos más directamente, mientras que la dureza del sonido se utiliza principalmente para describir la percepción subjetiva de la vibración y el ruido del cuerpo humano. .sensación de malestar.Dado que estos tres aparecen al mismo tiempo en la vibración mecánica y son inseparables, a menudo se estudian juntos.
Como se muestra en la figura siguiente, cuando el sonido se introduce en el material o en la superficie del componente estructural acústico, parte de la energía del sonido se refleja, parte penetra en el material y parte es absorbida por el material, es decir. es decir, la fricción entre el sonido y el medio circundante durante la propagación o el impacto del material componente.Vibración, el proceso por el cual la energía sonora se convierte en calor y se pierde.En general, cualquier material puede absorber y reflejar el sonido, pero el grado de absorción y reflexión varía mucho.
Los materiales NVH se dividen principalmente en dos categorías: materiales fonoabsorbentes y materiales insonorizantes.Cuando la onda de sonido ingresa al material absorbente de sonido, hará que el aire y las fibras del material vibren, y la energía del sonido se convertirá en energía térmica y una parte se consumirá, como golpear una esponja con un puñetazo.
El material de aislamiento acústico es el material utilizado para bloquear el ruido, como si un puño golpeara un escudo y lo bloqueara directamente.El material de aislamiento acústico es denso y no poroso, y es difícil que las ondas sonoras penetren, y la mayor parte de la energía sonora se refleja hacia atrás, para lograr el efecto de aislamiento acústico.
Los materiales espumados con estructura porosa tienen ventajas únicas en cuanto a absorción acústica.Los materiales con una estructura microporosa densa tienen incluso un buen efecto de aislamiento acústico.Las espumas acústicas NHV comunes incluyen poliuretano, poliolefina, resina de caucho y vidrio.Espuma, espuma metálica, etc., debido a las diferentes características del propio material, el efecto de absorción acústica y reducción de ruido será diferente.
Espuma de poliuretano
El material de espuma de poliuretano tiene una estructura de red única, que puede absorber una gran cantidad de energía de ondas sonoras entrantes para lograr un buen efecto de absorción acústica y, al mismo tiempo, tiene un alto rebote y una buena función de amortiguación.Sin embargo, la resistencia de la espuma de poliuretano común es baja, el efecto de aislamiento acústico es deficiente y su rendimiento de absorción acústica disminuirá con el paso del tiempo.Además, la quema producirá gases tóxicos que no son respetuosos con el medio ambiente.
Material de espuma de poliolefina XPE/IXPE/IXPP
XPE/IXPE/IXPP, material de espuma de polietileno/polipropileno reticulado químicamente/reticulado electrónicamente, tiene absorción acústica natural, aislamiento térmico, amortiguación y protección ambiental, y su fina estructura interna de burbujas independientes es buena para el aislamiento acústico y la reducción del ruido.Excelente actuación.
espuma de goma
El caucho espumado es un material NVH ideal y materiales como la silicona, el caucho de etileno-propileno-dieno (EPDM), el caucho de nitrilo-butadieno (NBR), el neopreno (CR) y el caucho de estireno-butadieno (SBR) son mejores que los anteriores. dos materiales., La densidad es mayor y el interior está lleno de pequeños vacíos y estructuras semiabiertas, que son más fáciles de absorber la energía sonora, más difíciles de penetrar y atenúan las ondas sonoras.
espuma de resina de melamina
La espuma de resina de melamina (espuma de melamina) es un excelente material fonoabsorbente.Tiene un sistema de estructura de rejilla tridimensional con suficientes aberturas.La vibración se consume y absorbe, y la onda reflejada se puede eliminar eficazmente al mismo tiempo.Al mismo tiempo, tiene ventajas más multifuncionales y equilibradas que los materiales de espuma tradicionales en términos de retardo de llama, aislamiento térmico, peso ligero y forma de procesamiento.
espuma de aluminio
Agregue aditivos al aluminio puro fundido o a la aleación de aluminio y envíelo a la caja de espuma, inyecte gas para formar espuma líquida y solidifique la espuma líquida para formar un material metálico.Tiene buena capacidad de aislamiento acústico y el rendimiento de absorción acústica es relativamente duradero, la vida útil efectiva puede alcanzar más de 70 años y se puede reciclar y reutilizar al 100%.
vidrio espuma
Es un material de vidrio inorgánico no metálico hecho de vidrio roto, agente espumante, aditivos modificados y acelerador de espuma, etc., después de ser finamente pulverizado y mezclado uniformemente, luego derretido a alta temperatura, espumado y recocido.
En la vida real, a menudo no existe ningún material que pueda absorber completamente las ondas sonoras en diferentes bandas de frecuencia, y ningún material puede funcionar perfectamente en las aplicaciones.Para lograr un mejor efecto de absorción acústica, a menudo vemos la combinación de las espumas acústicas anteriores y ellas con tipos de materiales de absorción/aislamiento acústico para formar una variedad de materiales compuestos reforzados con espuma y, al mismo tiempo, lograr el efecto. de absorción acústica de materiales y absorción acústica estructural, para lograr el rendimiento de absorción acústica de materiales en diferentes bandas de frecuencia de alta y baja frecuencia.Por ejemplo, el proceso compuesto de espuma acústica y diferentes procesos no tejidos pueden aprovechar al máximo la estructura tridimensional única de este último para reducir de manera más efectiva la vibración de las ondas sonoras, creando infinitas posibilidades de absorción del sonido y reducción del ruido;) material compuesto de capa sándwich de espuma, los dos lados de la piel están unidos con material reforzado con fibra de carbono, que tiene mayor rigidez mecánica y mayor resistencia al impacto, logrando así una mejor absorción de impactos y reducción de ruido.
En la actualidad, los materiales de espuma NVH se utilizan ampliamente en el transporte, la ingeniería de la construcción, la reducción del ruido industrial, la fabricación de vehículos y otros campos.
Transporte
La construcción del transporte urbano de mi país ha entrado en una etapa de rápido desarrollo y las perturbaciones acústicas como las de los automóviles, los trenes, el transporte ferroviario urbano y los trenes maglev han atraído una atención generalizada.En el futuro, la espuma acústica y sus materiales compuestos tienen un gran potencial de aplicación en el aislamiento acústico y la reducción del ruido de las carreteras y el tráfico urbano.
trabajos de construcción
En términos de arquitectura y estructura, además de un buen rendimiento acústico, los materiales tienen requisitos de seguridad extremadamente altos y la retardación de llama es un indicador difícil que no se puede pasar por alto.Los plásticos de espuma tradicionales (como poliolefina, poliuretano, etc.) son inflamables debido a su propia inflamabilidad.Al quemarse, se derriten y producen gotas.Las gotas ardientes provocarán rápidamente la propagación del fuego.Para que cumpla con las regulaciones y estándares pertinentes sobre retardantes de llama, a menudo es necesario agregar retardantes de llama, muchos de los cuales se descompondrán cuando se expongan al calor a altas temperaturas y emitirán una gran cantidad de humo, gases tóxicos y corrosivos.causar desastres secundarios y contaminación ambiental.Por lo tanto, en el campo de la construcción, los materiales acústicos con retardantes de llama, bajo nivel de humo, baja toxicidad y reducción efectiva de la carga de fuego enfrentarán esta gran oportunidad de desarrollo de mercado, ya sean edificios comerciales como instalaciones deportivas, cines, hoteles, salas de conciertos, etc. edificios residenciales.
Reducción de ruido industrial
El ruido industrial se refiere al ruido producido por la fábrica durante el proceso de producción debido a vibraciones mecánicas, impactos de fricción y alteraciones del flujo de aire.Debido a las numerosas y dispersas fuentes de ruido industrial, los tipos de ruido son más complejos y las fuentes continuas de producción de sonido también son difíciles de identificar, lo que es bastante difícil de gestionar.
Por lo tanto, el control del ruido en el área industrial adopta una combinación de medidas tales como absorción acústica, aislamiento acústico, reducción de ruido, reducción de vibraciones, reducción de ruido, destrucción de la resonancia estructural y envoltura de absorción acústica de tuberías, para restaurar el ruido a un nivel Nivel aceptable para las personas.grado, que también es el área de aplicación potencial de los materiales acústicos.
fabricación de vehículos
Las fuentes de ruido de los automóviles se pueden dividir principalmente en ruido del motor, ruido de resonancia de la carrocería, ruido de neumáticos, ruido del chasis, ruido del viento y ruido de resonancia interior.La reducción del ruido en el interior de la cabina mejorará enormemente el confort del conductor y de los ocupantes.Además de mejorar la rigidez del chasis y eliminar la zona de resonancia de baja frecuencia en cuanto a diseño, la eliminación del ruido se elimina principalmente mediante aislamiento y absorción.Desde el punto de vista del ahorro energético, se requiere que los materiales utilizados sean ligeros.Desde el punto de vista de la seguridad, se requiere que los materiales tengan propiedades de resistencia al fuego y al calor.La llegada de la espuma acústica y diversos materiales compuestos multifuncionales ofrece nuevas posibilidades para mejorar la resistencia al ruido, la seguridad, la fiabilidad, el ahorro de energía y la protección medioambiental de los vehículos.
Hora de publicación: 17 de agosto de 2022