In natura, i pipistrelli utilizzano l’ecolocalizzazione ultrasonica per trovare la preda e, allo stesso tempo, anche la preda ha sviluppato delle difese: alcune falene possono assorbire efficacemente le onde ultrasoniche attraverso sottili strutture sulle ali per evitare che i riflessi sonori rivelino la loro posizione.Questa è la prima volta che gli scienziati scoprono materiali acustici in natura.Sebbene le ali della falena siano mirate alle onde ultrasoniche (la frequenza di vibrazione è maggiore di 20.000 Hz), i loro principi fonoassorbenti sono coerenti con tutti i tipi di materiali fonoassorbenti che vediamo nella nostra vita, ma questi ultimi adattano il design simile alla frequenza banda (20Hz-20000Hz) in linea con l'udito umano.Oggi parliamo dei materiali espansi legati all'NVH.
Il suono ha origine dalla vibrazione di un oggetto, ed è un fenomeno ondulatorio che si propaga attraverso un mezzo e può essere percepito dall'organo uditivo umano.NVH si riferisce al rumore (rumore), alla vibrazione (vibrazione) e all'asprezza (asprezza), di cui rumore e vibrazione sono i più direttamente percepiti da noi, mentre l'asprezza del suono viene utilizzata principalmente per descrivere la percezione soggettiva del corpo umano di vibrazione e rumore .sensazione di disagio.Poiché questi tre appaiono contemporaneamente nella vibrazione meccanica e sono inseparabili, vengono spesso studiati insieme.
Come mostrato nella figura seguente, quando il suono viene introdotto nel materiale o nella superficie del componente strutturale acustico, parte dell'energia sonora viene riflessa, parte penetra nel materiale e parte viene assorbita dal materiale, che è l'attrito tra il suono e il mezzo circostante durante la propagazione o l'impatto del materiale che lo compone.Vibrazione, il processo mediante il quale l'energia sonora viene convertita in calore e dispersa.In generale, qualsiasi materiale può assorbire e riflettere il suono, ma il grado di assorbimento e riflessione varia notevolmente.
I materiali NVH si dividono principalmente in due categorie: materiali fonoassorbenti e materiali fonoisolanti.Quando l'onda sonora entra nel materiale fonoassorbente, farà vibrare l'aria e le fibre del materiale e l'energia sonora verrà convertita in energia termica e una parte di essa verrà consumata, proprio come colpire una spugna con un punch.
Il materiale fonoisolante è il materiale utilizzato per bloccare il rumore, proprio come un pugno che colpisce uno scudo e lo blocca direttamente.Il materiale di isolamento acustico è denso e non poroso ed è difficile per le onde sonore penetrare e la maggior parte dell'energia sonora viene riflessa indietro, in modo da ottenere l'effetto di isolamento acustico.
I materiali espansi con una struttura porosa presentano vantaggi unici nell'assorbimento acustico.I materiali con una struttura microporosa densa hanno anche un buon effetto di isolamento acustico.Le comuni schiume acustiche NHV includono poliuretano, poliolefina, resina di gomma e vetro.Schiuma, schiuma metallica, ecc., a causa delle diverse caratteristiche del materiale stesso, l'effetto dell'assorbimento acustico e della riduzione del rumore sarà diverso.
Schiuma poliuretanica
Il materiale in schiuma di poliuretano ha la sua struttura a rete unica, che può assorbire una grande quantità di energia delle onde sonore in entrata per ottenere un buon effetto di assorbimento acustico e allo stesso tempo ha un elevato rimbalzo e una buona funzione tampone.Tuttavia, la resistenza della normale schiuma di poliuretano è bassa, l'effetto di isolamento acustico è scarso e le sue prestazioni di assorbimento acustico diminuiscono con il passare del tempo.Inoltre, la combustione produrrà gas tossico, che non è amico dell’ambiente.
Materiale espanso poliolefinico XPE/IXPE/IXPP
XPE/IXPE/IXPP, materiale in schiuma di polietilene/polipropilene reticolato chimicamente/elettronicamente, ha un assorbimento acustico naturale, isolamento termico, ammortizzazione e protezione ambientale, e la sua struttura interna a bolle fini e indipendenti è ottima per l'isolamento acustico e la riduzione del rumore.Performance eccellente.
schiuma di gomma
La gomma espansa è un materiale NVH ideale e materiali come silicone, gomma etilene-propilene-diene (EPDM), gomma nitrile-butadiene (NBR), neoprene (CR) e gomma stirene-butadiene (SBR) sono migliori dei precedenti. due materiali., La densità è maggiore e l'interno è pieno di piccoli vuoti e strutture semiaperte, che sono più facili da assorbire l'energia sonora, più difficili da penetrare e attenuano le onde sonore.
schiuma di resina melamminica
La schiuma di resina melamminica (schiuma di melammina) è un eccellente materiale fonoassorbente.Ha un sistema di struttura a griglia tridimensionale con aperture sufficienti.La vibrazione viene consumata e assorbita e allo stesso tempo l'onda riflessa può essere efficacemente eliminata.Allo stesso tempo, presenta vantaggi multifunzionali ed equilibrati rispetto ai tradizionali materiali in schiuma in termini di ritardanza di fiamma, isolamento termico, leggerezza e forma di lavorazione.
alluminio espanso
Aggiungere additivi all'alluminio puro fuso o alla lega di alluminio e inviarli alla scatola di schiuma, iniettare il gas per formare schiuma liquida e solidificare la schiuma liquida per formare un materiale metallico.Ha una buona capacità di isolamento acustico e le prestazioni di assorbimento acustico sono relativamente durature, la durata effettiva può raggiungere più di 70 anni e può essere riciclato e riutilizzato al 100%.
vetro espanso
È un materiale di vetro inorganico non metallico costituito da vetro rotto, agente schiumogeno, additivi modificati e acceleratore di schiuma, ecc., dopo essere stato finemente polverizzato e miscelato uniformemente, quindi fuso ad alta temperatura, schiumato e ricotto.
Nella vita reale, spesso non esiste materiale in grado di assorbire completamente le onde sonore in diverse bande di frequenza e nessun materiale può funzionare perfettamente nelle applicazioni.Per ottenere un migliore effetto di assorbimento acustico, spesso vediamo la combinazione delle schiume acustiche di cui sopra e di loro con tipi di materiali di assorbimento acustico/isolamento acustico per formare una varietà di materiali compositi rinforzati con schiuma e allo stesso tempo per ottenere l'effetto dell'assorbimento acustico dei materiali e dell'assorbimento acustico strutturale, per ottenere le prestazioni di assorbimento acustico dei materiali in diverse bande di frequenza di alta e bassa frequenza.Ad esempio, il processo composito di schiuma acustica e diversi processi di tessuto non tessuto possono sfruttare appieno l'esclusiva struttura tridimensionale di quest'ultimo per ridurre in modo più efficace la vibrazione delle onde sonore, creando infinite possibilità di assorbimento acustico e riduzione del rumore;) materiale composito con strato sandwich di schiuma, i due lati della pelle sono legati con materiale rinforzato con fibra di carbonio, che ha una maggiore rigidità meccanica e una maggiore resistenza agli urti, ottenendo così un migliore assorbimento degli urti e riduzione del rumore.
Attualmente, i materiali in schiuma NVH sono ampiamente utilizzati nei trasporti, nell'ingegneria edile, nella riduzione del rumore industriale, nella produzione di veicoli e in altri campi.
Trasporti
La costruzione dei trasporti urbani del mio Paese è entrata in una fase di rapido sviluppo e i disturbi legati al rumore delle automobili, dei treni, del trasporto ferroviario urbano e dei treni a levitazione magnetica hanno attirato un'attenzione diffusa.In futuro, la schiuma acustica e i suoi materiali compositi avranno un grande potenziale di applicazione nell’isolamento acustico e nella riduzione del rumore delle autostrade e del traffico urbano.
lavori di costruzione
In termini di architettura e struttura, oltre alle buone prestazioni acustiche, i materiali hanno requisiti di sicurezza estremamente elevati e la proprietà ignifuga è un indicatore difficile che non può essere aggirato.Le tradizionali plastiche espanse (come poliolefine, poliuretano, ecc.) sono infiammabili a causa della loro stessa infiammabilità.Quando bruciano, si sciolgono e producono goccioline.Le goccioline ardenti causeranno rapidamente la propagazione del fuoco.Per renderlo conforme alle normative e agli standard pertinenti sui ritardanti di fiamma, è spesso necessario aggiungere ritardanti di fiamma, molti dei quali si decompongono se esposti al calore ad alte temperature ed emettono una grande quantità di fumo, gas tossici e corrosivi.causare disastri secondari e inquinamento ambientale.Pertanto, nel campo dell'edilizia, i materiali acustici ritardanti di fiamma, a bassa emissione di fumi, a bassa tossicità e con un'efficace riduzione del carico di incendio si troveranno ad affrontare questa grande opportunità di sviluppo del mercato, che si tratti di edifici commerciali come impianti sportivi, cinema, hotel, sale da concerto, ecc. edifici residenziali.
Riduzione del rumore industriale
Il rumore industriale si riferisce al rumore prodotto dalla fabbrica durante il processo produttivo a causa di vibrazioni meccaniche, impatti di attrito e disturbi del flusso d'aria.A causa delle numerose e sparse fonti di rumore industriale, le tipologie di rumore sono più complesse e anche le fonti sonore continue di produzione sono difficili da identificare, il che è piuttosto difficile da gestire.
Pertanto, il controllo del rumore nell'area industriale adotta una combinazione di misure quali assorbimento acustico, isolamento acustico, riduzione del rumore, riduzione delle vibrazioni, riduzione del rumore, distruzione della risonanza strutturale e rivestimento fonoassorbente delle tubazioni, in modo da ripristinare il rumore a un livello livello accettabile per le persone.grado, che è anche il potenziale ambito di applicazione dei materiali acustici.
produzione di veicoli
Le fonti di rumore automobilistico possono essere principalmente suddivise in rumore del motore, rumore di risonanza della carrozzeria, rumore degli pneumatici, rumore del telaio, rumore del vento e rumore di risonanza dell'interno.La riduzione del rumore all'interno dell'abitacolo migliorerà notevolmente il comfort del conducente e degli occupanti.Oltre a migliorare la rigidità del telaio ed eliminare l'area di risonanza a bassa frequenza in termini di progettazione, l'eliminazione del rumore viene eliminata principalmente mediante l'isolamento e l'assorbimento.Dal punto di vista del risparmio energetico, i materiali utilizzati devono essere leggeri.Dal punto di vista della sicurezza, i materiali devono avere proprietà di resistenza al fuoco e al calore.L'avvento della schiuma acustica e di vari materiali compositi multifunzionali offre nuove possibilità per migliorare la resistenza al rumore, la sicurezza, l'affidabilità, il risparmio energetico e la protezione ambientale dei veicoli.
Orario di pubblicazione: 17 agosto 2022