长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料阻尼与隔声性能研究

发布时间：2017-10-23 14:31

  本文关键词：长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料阻尼与隔声性能研究

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【摘要】：纤维增强热塑性复合材料质量轻,比强度和比刚度高,且具有较好的阻尼性能与吸隔声性能,在汽车行业中得到了广泛的应用。本文提出一种长玻纤增强聚丙烯复合材料(LGF/PP)制备工艺,包括LGF/PP混合毡制备、加热方案改进及热模压成型,并分别通过悬臂梁自由振动衰减法和插入损失法研究了其阻尼性能和隔声性能。主要工作如下:首先,为了改善树脂对增强纤维的浸渍效果,本文采用气流成网工艺制备LGF/PP混合毡。该工艺主要由双尘笼气流成网机实现,所制备的LGF/PP混合毡PP纤维与玻璃纤维相互混合,纤维朝各方向分布的几率相等,呈三维立体结构。针对传统电加热方案局部受热温度过高的缺点,本文采用混合接触式加热方案,充分利用电加热的高效性与导热油加热的均匀性,提高混合毡的受热均匀性。合理调控各模压工艺参数,将LGF/PP混合毡加热熔融并模压成型。其次,采用悬臂梁自由振动衰减法测试LGF/PP复合材料的阻尼性能,测试系统通过Lab VIEW编程搭建。实验结果表明:LGF/PP复合材料阻尼比随着自身密度及玻纤含量的增大而减小,固有频率与动弹性模量随着自身密度与玻纤含量的增大而增大。最后,制备LGF/PP隔声腔,采用插入损失法测试其隔声性能。实验结果表明:LGF/PP隔声腔的插入损失值随着密度的增加而增加,玻纤含量对其隔声性能的影响较小,不同类型的噪声源在低频段影响LGF/PP隔声腔的隔声性能,但随着噪声源频率的增加而逐渐减弱。LGF/PP隔声腔最低共振频率在250 Hz附近,发生吻合效应的临界频率在1250 Hz附近。综上所述,本文对LGF/PP复合材料制备工艺及其阻尼与隔声性能进行了较为深入的实验研究,为该类复合材料在汽车中的应用提供了可靠的实验数据,有利于其推广应用。
【关键词】：长玻纤增强复合材料 气流成网 振动特性 隔声特性
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U465.6;TB332
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 绪论13-20
• 1.1 课题研究背景和意义13
• 1.2 纤维增强复合材料制备工艺13-15
• 1.3 纤维增强复合材料阻尼与隔声性能研究现状15-18
• 1.3.1 阻尼性能研究现状15-17
• 1.3.2 隔声性能研究现状17-18
• 1.4 本文的主要研究内容18-20
• 第2章 LGF/PP复合材料制备20-34
• 2.1 LGF/PP混合毡制备工艺20-29
• 2.1.1 气流成网原理21-23
• 2.1.2 气流成网线23-25
• 2.1.3 混合毡规格参数控制25-27
• 2.1.4 LGF/PP混合毡制备27-29
• 2.2 LGF/PP复合材料热模压成型工艺29-33
• 2.2.1 热模压设备29-32
• 2.2.2 热模压成型工艺32-33
• 2.3 本章小结33-34
• 第3章 LGF/PP复合材料阻尼性能实验研究34-45
• 3.1 LGF/PP复合材料阻尼机理及测试方法34-35
• 3.1.1 阻尼机理34-35
• 3.1.2 阻尼测试方法35
• 3.2 LGF/PP复合材料阻尼性能测试实验35-39
• 3.2.1 实验试样制备35-36
• 3.2.2 实验测试系统36-37
• 3.2.3 实验测试流程37-38
• 3.2.4 实验数据处理38-39
• 3.3 实验结果与分析39-44
• 3.3.1 实验结果39-40
• 3.3.2 密度和玻纤含量对LGF/PP悬臂梁阻尼比的影响40-41
• 3.3.3 密度和玻纤含量对LGF/PP悬臂梁固有频率的影响41-43
• 3.3.4 密度和玻纤含量对LGF/PP悬臂梁动弹性模量的影响43-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第4章 LGF/PP复合材料隔声性能实验研究45-62
• 4.1 隔声原理及测试方法45-47
• 4.1.1 隔声原理45-46
• 4.1.2 隔声测试方法46-47
• 4.2 隔声性能理论分析基础47-50
• 4.2.1 质量定律47-48
• 4.2.2 吻合效应48-49
• 4.2.3 隔声频率特性49-50
• 4.3 LGF/PP复合材料隔声性能测试实验50-55
• 4.3.1 实验试样制备50-53
• 4.3.2 实验测试系统53-54
• 4.3.3 实验测试流程54-55
• 4.4 实验结果及分析55-60
• 4.4.1 实验结果55-57
• 4.4.2 密度对LGF/PP隔声腔隔声性能的影响57-59
• 4.4.3 玻纤含量对LGF/PP隔声腔隔声性能的影响59
• 4.4.4 声源类型对LGF/PP隔声腔隔声性能的影响59-60
• 4.5 本章小结60-62
• 总结与展望62-64
• 参考文献64-69
• 附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录69-70
• 附录B 攻读硕士学位期间申请的专利70-71
• 致谢71

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本文编号：1083881