超细玻璃棉丝的隔声性能研究

发布时间：2020-06-02 12:42

【摘要】：随着噪声污染日趋严重,研发新型降噪材料对于改善我国声环境质量具有重要意义。超细玻璃纤维棉毡因为其优异的隔声性能受到科研工作者们的广泛关注,在建筑、交通、航空航天等领域均具有重要的应用价值。超细玻璃纤维棉毡的隔声性能除了取决于棉毡成分、形貌、容重、孔隙率等因素以外,单根玻璃纤维棉丝(以下简称单丝)的纤维直径、刚度、胶黏剂含量等也对其隔声性能具有重要影响。因此从单丝角度入手,探索其不同影响因素下超细玻璃纤维棉毡的隔声机理对于拓宽其应用具有重要价值。本课题选用火焰法制备的超细玻璃纤维棉毡,采用扫描电子显微镜观察超细玻璃纤维棉毡的微观形貌,通过传递函数吸声系数测量系统、万能材料试验机测试其隔声性能和力学性能。通过研究纤维直径以及胶黏剂含量变化对于单丝强度、刚度的影响,分析单丝振动模态,探索单丝声能耗散机理,进而逐步分析棉毡基础参数对隔声性能的影响规律,最终掌握超细玻璃纤维棉毡隔声机理,并结合comsol软件对不同纤维直径棉毡的声学特性进行模拟仿真,对实验结果加以验证。本文的主要研究结果如下:(1)随着玻璃纤维单丝直径的降低以及胶黏剂含量的升高,单丝拉伸强度提高,刚度降低,声波在玻璃纤维单丝中传播时,引发的单丝振动损耗的能量增多,声衰减提高。(2)通过研究棉毡基础参数对隔声性能及力学性能的影响,测试结果表明:纤维直径越细、棉毡的隔声性能及力学性能越优异;对棉毡喷洒胶黏剂可以有效改善棉毡的隔声性能和力学性能,胶黏剂含量为10%时,隔声性能最佳;容重越大,棉毡隔声性能越好,力学性能也越好;厚度越大,隔声性能越好,但是力学性能基本不变。(3)通过对不同纤维直径的棉毡建立模型进行分析,结果表明:纤维直径细的棉毡声压下降快,即棉毡的隔声量越大,与实验结果相吻合。
【图文】：

噪声污染,噪声污染防治,中国环境

南京航空航天大学硕士学位论文第一章绪论1.1 研究背景随着社会的飞速发展，我国城市化建设也在不断完善，工业、建筑业也进入了飞速发展阶段，人们的生活水平得到了极大的提升。但随之而来的各种噪声污染也给人类的生理和心带来了很多危害，例如会打扰人们的工作、学习、休息、睡眠，如图 1.1 所示。除此之外还影响人们神经系统、心脑血管系统、消化系统，进而对人们的身体产生一系列不良影响，而声严重时甚至有可能造成听力的丧失。同时噪声对仪器设备和建筑也会造成危害，噪声过大会对电阻、电容等精密电子器件产生破坏效果，对建筑材料产生内应力，从而使材料发生疲损伤，导致材料发生断裂。噪声污染如今已与空气污染、水污染、固体废弃物污染并称为“大污染”，，防治噪声污染问题刻不容缓[1-6]。

中声,噪声,声音

图 1. 2 2015 年噪声投诉中声源分布图图 1. 3 2015 年噪声类别中声源分布图声音在我们日常生活中无处不在，人们通过声音进行沟通交流，通过声音进行信息辨析，开展一系列活动，有了声音，人们的生活才会变得丰富多彩。但与此同时还有另外一些声音给人们的生活带来了极大的不便，这就是噪声[8]。从物理学角度来说，声音是由物体的振动引起的，而噪声指的是物体在无规则振动条件下引发的声音，通常情况下，噪声并非由同一种声音组成，而是很多不同频率与强度的声波组合而成[9]。从生理学角度来说，噪声则是一切对人有害的声音以及人们所不需要的声音的统称。对于人类来说，音量不超过 50dB 则对人类的影响不明显，而音量超过 70dB 则对人类有明显伤害，音量在 90dB 以上会对人类的正常生活有很大干扰，若长期处在此环境中甚至有可能对人类的听力系统造成严重损伤，表 1.1 简述了各类噪声以及其声源强度[10]。表 1. 1 各类噪声分类表序号种类声源声源强度1 交通类噪声机动车一般在 70-75dB火车、地铁、高铁鸣笛噪声约在 123-135dB，运行时噪声一般在 95-102dB
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ171.777

【参考文献】