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南京同韵声学科技有限公司
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单层墙隔声量受质量定理限制，如使用相同的材料，墙的厚度增加一倍，隔声量只增加6dB，厚度再增加一倍，隔声量也还只增加6dB。显然越是到后来，为了得到6dB 的隔声量付出的代价就越大，自然也越不经济，所以如何能用较少的材料获得足够的隔声能力，这就成为大家所关心的问题。目前常用的双层墙就是一个比较行之有效的方法。 对于如左图所示的一个双层复合隔声板。即假定在左图所示的模型中，一平面波pi 在流体媒质（空气或液体）1 中以θ角入射到厚度为l1 的固体媒质2中，再通过厚度为D 的媒质3，（其中媒质3 可以是空气，也可以是多孔吸声材料）到厚度为l2 的固体媒质4 中，后形成透射波pt。 则可由上述材料参数，计算该复合结构的隔声性能如下图所示。可以看到，当这两块板中加入合适的吸声材料后，可大幅提高构件的隔声性能。在工程中，常见一些动力机械的外罩、管道、船体、车体等，它们大多是金属薄板制成的，这些薄板受到激振后，能辐射出强烈的噪声。这类由金属薄板结构振动引起的噪声称为结构噪声。控制结构噪声一般有三种方法：种是减小激励力；其次是通过修改结构的参数，以错开结构固有频率和激励力频率；*三则是增加系统的阻尼，以抑制结构振动减小噪声，这种措施称为阻尼减振。相比较而言，在大多数工程实际中，阻尼减振技术是上述三种方案中经济、简单以及有效的办法。 粘弹性阻尼材料的主要成分是高分子化合物，通常也被称之为高聚物或聚合物，由于它同时具有黏性液体和弹性固体的特征，故又称之为粘弹性材料。凡是以聚合物作为基体材料的阻尼材料，习惯上称之为粘弹性阻尼材料。粘弹性阻尼材料是能量蓄积能力（弹性部分）和能量损耗能力（黏性部分）以不同比例结合的材料。在经受交变应力的作用时，作用到弹性成分的机械能像位能那样存储起来，然后再返回外界，材料表现为弹性。而作用到黏性成分的另一部分能量则不返回外界，由于材料的内耗，转化为热能而被耗散掉，振动的幅值随时间迅速衰减，从而起到减振作用，辐射的噪声也因此而降低。 粘弹性阻尼材料的阻尼能力用它的动态力学性能表征，有: M*=M+jM' β=M'/M (1)式中：M*为复数模量，如杨氏模量、弯曲模量等；M为复数模量实部，称为储能模量；M'为复数模量虚部，称为耗能模量；β(tanδ)为损耗因子；δ为相位角，也称损耗角。另一类在工程中广泛使用的是共振吸声结构。结构都具有各自的共振频率，共振吸声结构的吸声机理是当声波频率与共振吸声结构的固有频率相同时，发生共振。这时声波激发结构产生振动，并使振幅达到，因此从能量守恒的角度，就会使反射声能量的就会小，从而达到吸声的目的。共振吸声结构的吸声特性呈现峰值吸声的现象，即吸声系数在某一频率达到，离开这个频率附近的吸声系数逐渐降低，远离该频率的吸声系数则很小。共振型吸声结构可以在中低频实现良好的吸声性能。消声器是一种既能允许气流畅通，又能有效衰减声音的装置。在管道中装置各种类型消声器是降低沿管道传播的噪声的有效措施。消声器的种类很多，根据消声原理的不同，大致可分为三大类型：阻性消声、抗性消声器和排空消声器。阻性消声器的消声原理是利用装置在管道内的吸声材料或吸声结构的吸声作用，使沿管道传播的噪声不断地被吸收，从而达到消声的目的。在声电类比中，吸声材料或吸声结构的作用相当于交流电路中的电阻。这种消声器的特点是能在较宽的中高频范围内消声。抗性消声器是利用管道中声学性能突变处的声反射作用，例如管道截面突然扩张或旁接共振回路等，沿管道传播的一部分噪声在突变处向声源反射回去而不通过消声器，从而达到消声的目的。抗性消声器的主要类型包括扩张消声器和共振消声器，还包括干涉消声器等形式。总体而言，抗性消声器并不直接吸收声能，在声电类比中，它的作用相当于交流电路中的LC滤波器。抗性消声器的特点是能在低中频范围内有选择地消声。因此为了提高抗性消声器的消声性能，往往采用多多级消声器。多级消声器中，各级消声器之间的声波互互相影响，因此多级消声器的总体特性，不是将各个单节消声器的简单叠加。通常可采用四端网络传递矩阵法进行分析。在实际消声器设计时，需要考虑声源的频谱特性和实际环境的要求，以设计合理的消声形式，并满足气流的要求。通常而言，对于宽频噪声，可以以要求的消声的频率，来设计相应的阻性消声器中的吸声材料，并该消声器的高频失效问题。同时对于阻性消声器中的吸声材料，还需要结合管道内气流特征和使用要求，以选用合理的吸声材料，如满足现场环保、阻燃和防腐蚀等实际要求。