Na natureza, os morcegos usam a ecolocalização ultrassónica para encontrar as suas presas e, ao mesmo tempo, as presas também desenvolveram defesas – algumas mariposas podem absorver eficazmente as ondas ultrassónicas através de estruturas finas nas suas asas para evitar reflexos sonoros que revelam a sua posição.Esta é a primeira vez que os cientistas descobrem materiais acústicos na natureza.Embora as asas da mariposa sejam voltadas para ondas ultrassônicas (a frequência de vibração é superior a 20.000 Hz), seus princípios de absorção de som são consistentes com todos os tipos de materiais de absorção de som que vemos em nossas vidas, mas estes últimos ajustam o design semelhante à frequência banda (20Hz-20000Hz) de acordo com a audição humana.Hoje, vamos falar sobre materiais de espuma relacionados ao NVH.
O som se origina da vibração de um objeto e é um fenômeno ondulatório que se propaga através de um meio e pode ser percebido pelo órgão auditivo humano.NVH refere-se a ruído (ruído), vibração (vibração) e aspereza (aspereza), dos quais ruído e vibração são os mais diretamente sentidos por nós, enquanto a aspereza do som é usada principalmente para descrever a percepção subjetiva de vibração e ruído do corpo humano .sensação de desconforto.Como estes três aparecem ao mesmo tempo na vibração mecânica e são inseparáveis, são frequentemente estudados em conjunto.
Conforme mostrado na figura abaixo, quando o som é introduzido no material ou na superfície do componente estrutural acústico, parte da energia sonora é refletida, parte dela penetra no material e parte dela é absorvida pelo material, que isto é, o atrito entre o som e o meio circundante durante a propagação ou o impacto do material componente.Vibração, o processo pelo qual a energia sonora é convertida em calor e perdida.De modo geral, qualquer material pode absorver e refletir o som, mas o grau de absorção e reflexão varia muito.
Os materiais NVH são divididos principalmente em duas categorias: materiais absorventes de som e materiais isolantes de som.Quando a onda sonora entra no material absorvente de som, ela fará com que o ar e as fibras do material vibrem, e a energia sonora será convertida em energia térmica e uma parte dela será consumida, assim como bater em uma esponja com um soco.
O material de isolamento acústico é o material usado para bloquear o ruído, assim como um punho atingindo um escudo e bloqueando-o diretamente.O material de isolamento acústico é denso e não poroso, e é difícil para as ondas sonoras penetrarem, e a maior parte da energia sonora é refletida de volta, de modo a obter o efeito de isolamento acústico.
Materiais espumosos com estrutura porosa apresentam vantagens únicas na absorção sonora.Materiais com uma estrutura microporosa densa têm até um bom efeito de isolamento acústico.As espumas acústicas NHV comuns incluem poliuretano, poliolefina, resina de borracha e vidro.Espuma, espuma metálica, etc., devido às diferentes características do próprio material, o efeito de absorção sonora e redução de ruído será diferente.
Espuma de poliuretano
O material de espuma de poliuretano tem sua estrutura de rede exclusiva, que pode absorver uma grande quantidade de energia das ondas sonoras recebidas para obter um bom efeito de absorção sonora e, ao mesmo tempo, possui alto rebote e boa função de amortecimento.No entanto, a resistência da espuma de poliuretano comum é baixa e o efeito de isolamento acústico é fraco, e seu desempenho de absorção sonora diminuirá com o passar do tempo.Além disso, a queima produzirá gases tóxicos, que não agridem o meio ambiente.
Material de espuma de poliolefina XPE/IXPE/IXPP
XPE / IXPE / IXPP, material de espuma de polietileno / polipropileno quimicamente reticulado / eletronicamente reticulado, possui absorção sonora natural, isolamento térmico, amortecimento e proteção ambiental, e sua estrutura interna de bolhas finas e independentes é boa para isolamento acústico e redução de ruído.Excelente desempenho.
espuma de borracha
A borracha espumada é um material NVH ideal, e materiais como silicone, borracha de etileno-propileno-dieno (EPDM), borracha de nitrila-butadieno (NBR), neoprene (CR) e borracha de estireno-butadieno (SBR) são melhores que os anteriores. dois materiais., A densidade é maior e o interior é repleto de pequenos vazios e estruturas semiabertas, que são mais fáceis de absorver a energia sonora, mais difíceis de penetrar e atenuam as ondas sonoras.
espuma de resina melamínica
A espuma de resina melamínica (espuma melamínica) é um excelente material de absorção de som.Possui um sistema de estrutura em grade tridimensional com aberturas suficientes.A vibração é consumida e absorvida, e a onda refletida pode ser efetivamente eliminada ao mesmo tempo.Ao mesmo tempo, tem vantagens mais multifuncionais e equilibradas do que os materiais de espuma tradicionais em termos de retardamento de chama, isolamento térmico, peso leve e forma de processamento.
espuma de alumínio
Adicione aditivos ao alumínio puro fundido ou liga de alumínio e envie-o para a caixa de espuma, injete gás para formar espuma líquida e solidifique a espuma líquida para formar um material metálico.Possui boa capacidade de isolamento acústico e o desempenho de absorção sonora é relativamente duradouro, a vida útil efetiva pode chegar a mais de 70 anos e pode ser reciclado e reutilizado 100%.
espuma de vidro
É um material de vidro inorgânico não metálico feito de vidro quebrado, agente espumante, aditivos modificados e acelerador de espuma, etc., depois de ser finamente pulverizado e misturado uniformemente, depois derretido em alta temperatura, espumado e recozido.
Na vida real, muitas vezes não existe material que possa absorver completamente as ondas sonoras em diferentes bandas de frequência, e nenhum material pode funcionar perfeitamente nas aplicações.A fim de obter um melhor efeito de absorção sonora, frequentemente vemos a combinação das espumas acústicas acima e delas com tipos de materiais de absorção sonora/isolamento acústico para formar uma variedade de materiais compósitos reforçados com espuma e, ao mesmo tempo, para obter o efeito de absorção sonora de material e absorção sonora estrutural, para alcançar o desempenho de absorção sonora de materiais em diferentes faixas de frequência de alta frequência e baixa frequência.Por exemplo, o processo composto de espuma acústica e diferentes processos não tecidos pode aproveitar ao máximo a estrutura tridimensional única deste último para reduzir de forma mais eficaz a vibração das ondas sonoras, criando infinitas possibilidades de absorção sonora e redução de ruído;) material compósito de camada sanduíche de espuma, os dois lados da pele são colados com material reforçado com fibra de carbono, que possui maior rigidez mecânica e maior resistência ao impacto, conseguindo assim melhor absorção de choque e redução de ruído.
Atualmente, os materiais de espuma NVH são amplamente utilizados em transporte, engenharia de construção, redução de ruído industrial, fabricação de veículos e outros campos.
Transporte
a construção do transporte urbano no meu país entrou numa fase de rápido desenvolvimento e as perturbações sonoras, como automóveis, comboios, trânsito ferroviário urbano e comboios maglev, atraíram a atenção generalizada.No futuro, a espuma acústica e seus materiais compósitos terão grande potencial de aplicação no isolamento acústico e na redução de ruído de rodovias e tráfego urbano.
obras de construção
Em termos de arquitetura e estrutura, além do bom desempenho acústico, os materiais apresentam requisitos de segurança extremamente elevados, e o retardamento de chama é um indicador difícil que não pode ser ignorado.Os plásticos de espuma tradicionais (como poliolefina, poliuretano, etc.) são inflamáveis devido à sua própria inflamabilidade.Ao queimar, derretem e produzem gotículas.As gotículas ardentes causarão rapidamente a propagação do fogo.Para cumprir os regulamentos e padrões relevantes de retardadores de chama, muitas vezes é necessário adicionar retardadores de chama, muitos dos quais se decompõem quando expostos ao calor em altas temperaturas e emitem uma grande quantidade de fumaça, gases tóxicos e corrosivos.causar desastres secundários e poluição ambiental.Portanto, no campo da construção, materiais acústicos com retardadores de chama, baixa emissão de fumaça, baixa toxicidade e redução eficaz da carga de incêndio enfrentarão esta grande oportunidade de desenvolvimento de mercado, sejam edifícios comerciais como instalações esportivas, cinemas, hotéis, salas de concerto, etc. edifícios residenciais.
Redução de ruído industrial
Ruído industrial refere-se ao ruído produzido pela fábrica durante o processo de produção devido a vibração mecânica, impacto friccional e perturbação do fluxo de ar.Devido às muitas e dispersas fontes de ruído industrial, os tipos de ruído são mais complexos e as fontes sonoras contínuas de produção também são difíceis de identificar, o que é bastante difícil de gerir.
Portanto, o controle de ruído na área industrial adota uma combinação de medidas como absorção sonora, isolamento acústico, redução de ruído, redução de vibração, redução de ruído, destruição de ressonância estrutural e envolvimento de absorção sonora de dutos, de modo a restaurar o ruído para um nível aceitável para as pessoas.grau, que também é a área potencial de aplicação de materiais acústicos.
manufatura de veículos
As fontes de ruído do automóvel podem ser divididas principalmente em ruído do motor, ruído de ressonância da carroceria, ruído dos pneus, ruído do chassi, ruído do vento e ruído de ressonância interior.A redução do ruído dentro da cabine melhorará muito o conforto do motorista e dos ocupantes.Além de melhorar a rigidez do chassi e eliminar a área de ressonância de baixa frequência em termos de design, a eliminação do ruído é eliminada principalmente por meio de isolamento e absorção.Do ponto de vista da poupança de energia, os materiais utilizados devem ser leves.Do ponto de vista da segurança, os materiais devem ter propriedades de resistência ao fogo e ao calor.O advento da espuma acústica e de vários materiais compósitos multifuncionais oferece novas possibilidades para melhorar a resistência ao ruído, a segurança, a confiabilidade, a economia de energia e a proteção ambiental dos veículos.
Horário da postagem: 17 de agosto de 2022