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转载【减振降噪新技术 || 声学设计及其新材料】

编者荐语:

转载自公众号“汽车创新技术”,略有修改。

感谢更多的微信公众号关注迈科高材的技术与产品。迈科高材愿同各行业探讨减振降噪的有效治理,共谋合作、同促发展。


以下文章来源于汽车创新技术,作者钟杰生



减振降噪新技术 || 声学设计及其新材料


11月3日,在“2020中国塑料行业科技大会”上得知,经中国轻工业联合会鉴定委员会专家一致认为,四川大学、西南交通大学和迈科高材联合研发的《基于正向设计的轻质隔声宽温域高阻尼高分子复合材料层叠定构技术》,具有原创性,整体技术达到国际领先水平,荣获“科学技术成果鉴定证书”。


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低噪声正向设计理念,源自于在动车组低噪声设计项目而提出的一种设计方法。该成果已在中国中车、中石油、华为、东方电气、时代新材、新筑股余家企业和中国工程物理研究院等国防重点科研单位推广应用,取得显著的社会和经济效益。


该设计理念同样适用于其他交通工具的减振降噪,例如,海、陆、空中的民用及军工交通工具。我们发现在没有传统燃油车发动机的新能源汽车,所面临的噪声声源模型,与动车组的相似性高,为此,迈科高材积极倡导与交通工具的研发专家特别是NVH方面的技术人员,共同探索和研发,充分发挥这项先进技术和高分子材料在乘用车领域减振降噪的优势,为实现乘用车的减振降噪添砖加瓦。


让我们一同走进声学正向设计,了解其基本问题


一提到噪声,我们急需弄清:声源、传递路径。

高速列车的噪声源:通网噪声;车身的空气动力学噪声;车架和轮轨噪声;桥梁结构噪声和地面振动。

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       车内噪声传递路径

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啥是轨道车辆的低噪声正向设计?




传统轨道交通减振降噪为被动的“问题导向型”,效率低且系统性差。低噪声正向设计技术变“被动”为“主动”,贯通“设计与运营”全生命周期,内容包括顶层指标分解、结构部件设计、整车仿真优化、以及整车线路试验。通过“低噪声车轮技术”和“结构传声控制技术”,解决噪声与振动的“源强”和“路径贡献”,最后通过“多目标优化”来实现轨道交通列车的“安全、舒适和绿色”。


声学正向设计的优势


将后期的噪声控制变成前期的声学设计,并与结构设计流程有机融合。实现生产制造的装备有针对性地满足噪声指标要求,尽可能减少后期因为噪声问题产生额外的人力物力投入,提高生产效率、降噪制造成本。


声学正向设计只是治理降噪的前期阶段,若没有与之匹配的优质声学材料,降噪的治理只是空谈。


为此,迈科高材联合四川大学高分子材料工程国家重点实验室,经过多年的攻坚克难,利用微纳层状复合技术,联合研发出“静悦”系列降噪材料。


“静悦”系列降噪材料的应用


在现实中,常规声学材料时常面临一些瓶颈

隔声材料:隔声质量定律:面密度越高、频率越高,隔声越高。轻质、高隔声难以兼得

阻尼材料粘弹性材料的阻尼和储能模量、损耗模量相关,储能模量、损耗模量与温度又相关,只有在玻璃化温度之上才呈现高弹性,具有较高的阻尼。但太高的温度会使其呈橡胶态、低温则呈玻璃态,都会使得阻尼性能急剧下降。故同时满足宽温域、高阻尼难以兼得


从解决这些痛点出发,“静悦”高分子声学材料的发明思路-层状设计

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核心技术-交替层叠复合


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“静悦”产品系列:


一、隔声卷材


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产品特点:

•优异的隔声性能;

•轻量化:在保证隔音量的同时,面密度比传统材料降低10%~20%;

•力学性能:多层复合技术最大程度保持了高分子材料的物理性能,具有高抗

•拉强度及抗撕裂强度;

•高阻燃性:离火自熄,具有优异的防火性能,满足DIN5510 S4、EN45545

R10 HL3、TB/T 3237、BS6583 1a等检测标准;


• 密度:1.95 ± 0.5

• 氧指数 :32~45

• 垂直燃烧:V0

• 拉伸强度:≥5MPa

• 邵氏硬度:85±5

• 不含铅等重金属


二、阻尼片


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产品特点:

•高阻尼性;

•宽温域:阻尼因子(δ>0.2)温域范围为-40℃-100℃;

•环保性能:无毒,不含铅铬等重金属,不含甲醛、有机挥发物等有害物质;

•阻燃性能:无卤阻燃配方,离火自熄,通过UL94标准V0阻燃等级,补充通过哪些防火检测;

•耐环境性:耐臭氧、耐紫外线性能优异,100℃高温无流动,-40℃无龟裂。


• 密度:1.6~1.7;

• 氧指数 27~34;

• 阻尼因子:1.0-1.5;

• 有效阻尼温域(ta瀁δ≥0.2):-40℃ ~ 100℃ (δ≥0.3):-30℃ ~ 80℃;

• 耐腐蚀性:符合720h中性盐雾实验。


三、聚氨酯弹性垫板


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产品特点:

值得信赖的长期性能;

集减振和阻尼性能于一体;

抗疲劳强度高;

动静刚度比低,压缩永久变形小。


四、管道隔声包裹材料


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管道隔声包裹材料采用独特设计,是一种高性能管道隔声复合材料,产品主要用于减少和控制住宅、商用建筑还有工业建筑中各类上水排水管、空调管道、排气系统等产生的噪音。

产品外层隔声材料具有优异的隔声性能,同时,内层吸音材料既起到吸收部分噪音的作用,又实现了较好的振动去耦合(隔振)功能。


产品特点:

弹性材料,易于切割和安装;

有效降低各类管道系统噪声;

优异的阻燃性能;

使用温度范围较广;

针对异型管件,可单独设计安装;

降噪整体解决方案


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迈科高材依托四川大学高分子材料工程国家重点实验室的材料研发能力,和西南交通大学牵引动力国家重点实验室降噪方案设计能力,为广大用户提供创新、高效的一站式降噪服务。






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