復合聲學材料優化

鐘廣亮，趙海英

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復合聲學材料優化

鐘廣亮，趙海英

（北京汽車研究總院有限公司，北京 101300）

聲學性能是整車重要性能之一，聲學材料在聲學性能中起著決定性作用。隨著輕量化、降成本、高品質等要求的不斷提高對聲學材料的技術提升也越來越高。課題是針對同密度、同種類材料進行創新組合，實現提高材料聲學性能的目的。如果在同樣聲學性能要求下，那么也是一種輕量化方案。

多層；高密度；隔聲

前言

前圍內隔音墊是被動提高車內NVH性能的關鍵零件之一，前圍內隔音墊的常用材料是PET（軟質材料）和EVA（硬質材料），其中PET的主要作用是吸音，EVA的主要作用是隔音，PET+EVA組成的“dual impedance (雙阻抗)”結構具有吸、隔音均衡的優異的聲學特性，右圖是“雙阻抗”結構示意圖。

在“雙阻抗”結構原理的基礎上，進行一定的結構創新，并對比兩種結構的聲學性能。

1 應用技術標準

（1）吸聲系數：采用駐波管法，應用標準《GB/T 18696.2- 2002 聲學阻抗管中吸聲系數和聲阻抗的測量第2部分：傳遞函數法》；

（2）隔音量：采用駐波管法，應用標準《GB/Z 27764-2011 聲學阻抗管中傳聲損失的測量傳遞矩陣法》。

2 材料結構創新設計

將隔音隔熱墊設計為按低密度層、高密度層、低密度層、高密度曾……，多層結構。當聲音從鈑金一側傳遞過來時，不同密度曾對不同頻率的聲波進行消減。由于聲波經過一層低密度層或高密度曾后受到其介質影響，頻率會發生一定改變，頻率的改變同時也消耗其聲能。經過多層的交替衰減，聲音最終傳遞到隔音隔熱墊另一側時被消減程度比單層三明治結構效率要高。其對熱傳遞的消減也同樣有效。

圖1 隔音隔熱墊結構圖

（1）兩種樣品結構示意圖（PET為低密度層、EVA為高密度層）

圖2 樣品結構示意圖

（2）樣品相關參數：

表1 兩種樣品相關參數表

（3）樣品照片

圖3 樣品照片

3 試驗條件

（1）吸音和隔音試驗測試儀器及模塊：

表2 吸音系數測試表

（2）吸音和隔音試驗環境：

吸音系數試驗：溫度22±1℃，相對濕度40±2%

隔音量試驗：溫度25℃，相對濕度35±1%。

表3 隔音量測試表

4 試驗結果

（1）吸音系數結果：

圖4 吸音系數結果圖

（2）隔音量結果：

圖5 隔音量結果圖

5 小結

本文重點介紹了復合聲學材料創新組合結構所帶來的聲學性能優化：

（1）吸聲系數α：200Hz以下，組合A和組合B的α相差不多；250-315Hz，組合B比組合A的α稍大一些；400- 4000Hz，組合A比組合B的α大且相差較大；5000-6000Hz，組合A和組合B的α基本相同。綜合來看，組合A的吸音性能比組合B的吸音性能好。

（2）隔音量TL：160Hz以下，組合B比組合A的TL大；160-250Hz，組合A比組合B的TL稍大一些；250-6300Hz，組合B比組合A的TL大。綜合來看，組合B的隔音性能比組合A的隔音性能好。

從以上的兩個結論可以得到，組合A的吸聲系數較高，但是整體的隔音效果不好；組合B的吸聲系數較低，但是整體的隔音效果好。在實際中，可以根據不同的應用場合，來選 擇適當的材料組合結構。

參考文獻

[1]GB/T 18696.2-2002,聲學阻抗管中吸聲系數和聲阻抗的測量第2部分:傳遞函數法.

[2]GB/Z 27764-2011聲學阻抗管中傳聲損失的測量傳遞矩陣法.

Composite acoustic material optimization

Zhong Guangliang, Zhao Haiying

（Beijing Automobile Research Insititute Co. Ltd., Beijing 101300）

Abstract:Acoustic performance is the important properties of vehicle,Acoustic materials play a decisive role in acoustic performance. With the increasing requirements of lightweight, cost reduction and high quality, the technical upgrading of acoustic materials is also getting higher and higher. This topic is aimed at innovative combination of density and similar materials, The purpose of improving acoustic properties of materials is achieved. If the same acoustic performance requirements, it is also a lightweight program.

Keywords:Multi-storey;High-density;Sound insulation

CLC NO.: U465

Document Code: B

Article ID:1671-7988(2018)21-259-02

中圖分類號：U465

文獻標識碼：B

文章編號：1671-7988(2018)21-259-02

作者簡介：鐘廣亮，（1984.3-），男，就職于北京汽車研究總院有限公司。主要研究車用材料和環保性能方向，重點負責車內空氣質量、禁限用物質和可回收利用率、非金屬材料開發工作。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.21.088