In der Natur nutzen Fledermäuse Ultraschall-Echoortung, um ihre Beute zu finden, und gleichzeitig haben Beutetiere auch Abwehrmechanismen entwickelt – einige Motten können Ultraschallwellen effektiv durch feine Strukturen auf ihren Flügeln absorbieren, um Schallreflexionen zu entgehen, die ihre Position verraten.Dies ist das erste Mal, dass Wissenschaftler akustische Materialien in der Natur entdeckt haben.Obwohl Mottenflügel auf Ultraschallwellen ausgerichtet sind (die Schwingungsfrequenz liegt über 20.000 Hz), stimmen ihre schallabsorbierenden Prinzipien mit allen Arten von schallabsorbierenden Materialien überein, die wir in unserem Leben sehen, aber letztere passen das ähnliche Design an die Frequenz an Band (20Hz-20000Hz) im Einklang mit dem menschlichen Gehör.Lassen Sie uns heute über NVH-bezogene Schaumstoffe sprechen.
Schall entsteht durch die Schwingung eines Objekts und ist ein Wellenphänomen, das sich durch ein Medium ausbreitet und vom menschlichen Hörorgan wahrgenommen werden kann.NVH bezieht sich auf Lärm (Lärm), Vibration (Vibration) und Härte (Harshness), wobei Lärm und Vibration von uns am unmittelbarsten wahrgenommen werden, während die Härte von Schall hauptsächlich zur Beschreibung der subjektiven Wahrnehmung von Vibration und Lärm durch den menschlichen Körper verwendet wird .Gefühl des Unbehagens.Da diese drei in mechanischen Schwingungen gleichzeitig auftreten und untrennbar miteinander verbunden sind, werden sie oft gemeinsam untersucht.
Wie in der folgenden Abbildung dargestellt, wird beim Einbringen des Schalls in das Material oder die Oberfläche des akustischen Strukturbauteils ein Teil der Schallenergie reflektiert, ein Teil dringt in das Material ein und ein Teil davon wird vom Material absorbiert Dabei handelt es sich um die Reibung zwischen dem Schall und dem umgebenden Medium bei der Ausbreitung bzw. dem Aufprall des Bauteilmaterials.Vibration, der Prozess, bei dem Schallenergie in Wärme umgewandelt wird und verloren geht.Im Allgemeinen kann jedes Material Schall absorbieren und reflektieren, der Grad der Absorption und Reflexion variiert jedoch stark.
NVH-Materialien werden hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt: schallabsorbierende Materialien und schalldämmende Materialien.Wenn die Schallwelle in das schallabsorbierende Material eindringt, versetzt sie die Luft und Fasern im Material in Schwingungen, und die Schallenergie wird in Wärmeenergie umgewandelt und ein Teil davon wird verbraucht, genau wie wenn man mit einem Schwamm auf einen Schwamm trifft schlagen.
Das Schalldämmmaterial ist das Material, das den Lärm blockiert, genau wie eine Faust, die auf einen Schild trifft und ihn direkt blockiert.Das Schalldämmmaterial ist dicht und porenfrei, Schallwellen können nur schwer eindringen und der größte Teil der Schallenergie wird zurückreflektiert, um den Effekt der Schalldämmung zu erzielen.
Geschäumte Materialien mit poröser Struktur haben einzigartige Vorteile bei der Schallabsorption.Materialien mit dichter mikroporöser Struktur haben sogar eine gute Schalldämmwirkung.Zu den gängigen NHV-Akustikschäumen gehören Polyurethan, Polyolefin, Gummiharz und Glas.Schaum, Metallschaum usw. Aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften des Materials selbst ist die Wirkung der Schallabsorption und Geräuschreduzierung unterschiedlich.
Polyurethanschaum
Polyurethanschaummaterial verfügt über eine einzigartige Netzwerkstruktur, die eine große Menge an einfallender Schallwellenenergie absorbieren kann, um einen guten Schallabsorptionseffekt zu erzielen, und gleichzeitig über einen hohen Rückprall und eine gute Pufferfunktion verfügt.Allerdings ist die Festigkeit von gewöhnlichem Polyurethanschaum gering, die Schalldämmwirkung schlecht und seine Schallabsorptionsleistung lässt mit der Zeit nach.Darüber hinaus entstehen bei der Verbrennung giftige Gase, die nicht umweltfreundlich sind.
XPE/IXPE/IXPP-Polyolefinschaummaterial
XPE/IXPE/IXPP, chemisch vernetztes/elektronisch vernetztes Polyethylen/Polypropylen-Schaummaterial, verfügt über natürliche Schallabsorption, Wärmedämmung, Dämpfung und Umweltschutz, und seine innere feine, unabhängige Blasenstruktur ist gut für Schalldämmung und Lärmreduzierung.Hervorragende Leistung.
Gummischaum
Schaumgummi ist ein ideales NVH-Material, und Materialien wie Silikon, Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Neopren (CR) und Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) sind besser als die vorherigen zwei Materialien., Die Dichte ist höher und der Innenraum ist voller kleiner Hohlräume und halboffener Strukturen, die Schallenergie leichter absorbieren, schwieriger zu durchdringen sind und Schallwellen dämpfen.
Melaminharzschaum
Melaminharzschaum (Melaminschaum) ist ein hervorragend schallabsorbierendes Material.Es verfügt über ein dreidimensionales Gitterstruktursystem mit ausreichend Öffnungen.Die Vibration wird verbraucht und absorbiert, gleichzeitig kann die reflektierte Welle wirksam eliminiert werden.Gleichzeitig bietet es multifunktionalere und ausgewogenere Vorteile als herkömmliche Schaumstoffe in Bezug auf Flammschutz, Wärmeisolierung, geringes Gewicht und Verarbeitungsform.
Schaumaluminium
Fügen Sie dem geschmolzenen reinen Aluminium oder der Aluminiumlegierung Zusätze hinzu und leiten Sie es in die Schäumbox, injizieren Sie Gas, um flüssigen Schaum zu bilden, und verfestigen Sie den flüssigen Schaum, um ein Metallmaterial zu bilden.Es verfügt über eine gute Schalldämmfähigkeit, die Schallabsorptionsleistung ist relativ langlebig, die effektive Lebensdauer kann mehr als 70 Jahre betragen und es kann zu 100 % recycelt und wiederverwendet werden.
Schaumglas
Es handelt sich um ein anorganisches, nichtmetallisches Glasmaterial aus Glasscherben, Schaumbildnern, modifizierten Zusatzstoffen und Schaumbeschleunigern usw., nachdem es fein pulverisiert und gleichmäßig gemischt, dann bei hoher Temperatur geschmolzen, geschäumt und geglüht wurde.
Im wirklichen Leben gibt es oft kein Material, das Schallwellen in verschiedenen Frequenzbändern vollständig absorbieren kann, und kein Material kann in Anwendungen einwandfrei funktionieren.Um einen besseren Schallabsorptionseffekt zu erzielen, sehen wir häufig die Kombination der oben genannten Akustikschäume und dieser mit Arten von Schallabsorptions-/Schalldämmmaterialien, um eine Vielzahl von schaumverstärkten Verbundmaterialien zu bilden und gleichzeitig den Effekt zu erzielen von Materialschallabsorption und struktureller Schallabsorption, um die Schallabsorptionsleistung von Materialien in verschiedenen Frequenzbändern von Hochfrequenz und Niederfrequenz zu erreichen.Beispielsweise kann das Verbundverfahren aus Akustikschaum und verschiedenen Vliesverfahren die einzigartige dreidimensionale Struktur des letzteren voll ausnutzen, um die Schwingung von Schallwellen effektiver zu reduzieren und so unendliche Möglichkeiten zur Schallabsorption und Lärmreduzierung zu schaffen;) Schaumstoff-Sandwichschicht-Verbundmaterial, die beiden Seiten der Haut sind mit kohlefaserverstärktem Material verbunden, das eine höhere mechanische Steifigkeit und eine stärkere Schlagfestigkeit aufweist, wodurch eine bessere Stoßdämpfung und Geräuschreduzierung erreicht wird.
Gegenwärtig werden NVH-Schaumstoffe häufig im Transportwesen, im Bauwesen, zur industriellen Lärmreduzierung, im Fahrzeugbau und in anderen Bereichen eingesetzt.
Transport
Der städtische Verkehrsbau meines Landes ist in eine Phase rasanter Entwicklung eingetreten, und Lärmbelästigungen durch Autos, Züge, den städtischen Schienenverkehr und Magnetschwebebahnen haben große Aufmerksamkeit erregt.Akustikschaum und seine Verbundmaterialien haben in Zukunft ein großes Anwendungspotenzial bei der Schalldämmung und Lärmreduzierung von Autobahnen und im Stadtverkehr.
Bauarbeiten
In Bezug auf Architektur und Struktur stellen Materialien neben einer guten akustischen Leistung extrem hohe Anforderungen an die Sicherheit, und die Flammwidrigkeit ist ein eindeutiger Indikator, der nicht umgangen werden kann.Herkömmliche Schaumkunststoffe (wie Polyolefin, Polyurethan usw.) sind aufgrund ihrer Eigenentflammbarkeit brennbar.Beim Verbrennen schmelzen sie und bilden Tropfen.Durch die brennenden Tropfen kommt es schnell zu einer Brandausbreitung.Damit es den einschlägigen Flammschutzvorschriften und -normen entspricht, ist es häufig erforderlich, Flammschutzmittel hinzuzufügen, von denen sich viele bei Hitzeeinwirkung bei hohen Temperaturen zersetzen und große Mengen Rauch sowie giftige und korrosive Gase abgeben.Folgekatastrophen und Umweltverschmutzung verursachen.Daher werden im Baubereich Akustikmaterialien mit Flammschutz, geringer Rauchentwicklung, geringer Toxizität und wirksamer Reduzierung der Brandlast diese große Marktentwicklungsmöglichkeit haben, egal ob es sich um gewerbliche Gebäude wie Sportstätten, Kinos, Hotels, Konzertsäle handelt. usw. Wohngebäude.
Industrielle Lärmreduzierung
Unter Industrielärm versteht man den Lärm, der in der Fabrik während des Produktionsprozesses durch mechanische Vibrationen, Reibungsstöße und Störungen des Luftstroms entsteht.Aufgrund der vielen und verstreuten Industrielärmquellen sind die Lärmarten komplexer und auch die kontinuierlichen Schallquellen der Produktion sind schwer zu identifizieren, was recht schwierig zu bewältigen ist.
Daher wird bei der Lärmbekämpfung im Industriegebiet eine Kombination von Maßnahmen wie Schallabsorption, Schalldämmung, Lärmreduzierung, Vibrationsreduzierung, Lärmreduzierung, Zerstörung von Strukturresonanzen und Schallabsorptionsummantelung von Rohrleitungen eingesetzt, um den Lärm wiederherzustellen akzeptables Niveau für Menschen.Abschluss, der auch das potenzielle Anwendungsgebiet von Akustikmaterialien darstellt.
Fahrzeugbau
Die Quellen von Autogeräuschen können hauptsächlich in Motorgeräusche, Karosserieresonanzgeräusche, Reifengeräusche, Fahrgestellgeräusche, Windgeräusche und Innenresonanzgeräusche unterteilt werden.Der reduzierte Lärm im Innenraum wird den Komfort für Fahrer und Insassen erheblich verbessern.Neben der Verbesserung der Steifigkeit des Chassis und der konstruktiven Eliminierung des niederfrequenten Resonanzbereichs wird die Geräuscheliminierung vor allem durch Isolierung und Absorption eliminiert.Unter dem Gesichtspunkt der Energieeinsparung müssen die verwendeten Materialien leicht sein.Aus sicherheitstechnischer Sicht müssen die Materialien feuer- und hitzebeständig sein.Das Aufkommen von Akustikschaum und verschiedenen multifunktionalen Verbundmaterialien bietet neue Möglichkeiten zur Verbesserung der Geräuschbeständigkeit, Sicherheit, Zuverlässigkeit, Energieeinsparung und des Umweltschutzes von Fahrzeugen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 17. August 2022