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【目的】将单层木质材料与高分子阻尼材料多层复合,通过优化材料参数,获得一种质轻、厚度薄、隔声性能较佳的新型隔声复合材料,为木质阻尼复合材料声学性能研究提供新思路。【方法】将中密度纤维板(MDF)与橡胶材料(R)在热压温度100℃、热压压力3 MPa、热压时间10 min、涂胶量64 g·m-2的工艺条件下复合,制备的复合材料的弹性模量(MOE)为3 490 MPa,弯曲强度(MOR)为30.9 MPa,内结合强度为1.24 MPa,在减少涂胶量和提高生产效率的基础上,满足复合材料使用的力学性能。采用全因子试验,利用阻抗管测试复合材料的隔声性能,探讨MDF和R厚度及密度对其隔声性能的影响规律。借助SPSS软件分析材料参数对其隔声性能影响的显著性和相关性,确定每个参数对隔声性能的影响规律。【结果】MDF厚度对复合材料的隔声性能具有显著影响,MDF厚度从3 mm增加到5 mm,其计权隔声量增加5 d B。在低频段,复合材料受自身劲度控制,其隔声性能受面密度和阻尼性能的影响非常小。MDF厚度增加,刚度增加,板材抵抗弯曲变形的能力增强。随着MDF厚度增加,面密度增加,受相同频率入射声波激发引起的振动速度越小,隔声量越大。阻尼比从0.176增加到0.258,增加了31.8%,复合材料阻尼性能增加,使得吻合谷变浅隔声量增加。R厚度对复合材料隔声性能的影响呈较强的正相关,相关系数为0.979,随着R厚度从0.8 mm增加到2 mm,其计权隔声量增加了7 d B。在低频段为劲度控制区,隔声性能主要受刚度控制,刚度越大,复合材料的隔声曲线斜率较大,增加幅度越大。随着入射声频提高,越过劲度控制区,共振影响逐渐消失,进入质量控制区。随着面密度增加,复合材料的隔声性能增加。到达高频时,隔声性能主要受阻尼性能控制。复合材料的阻尼比从0.065增加到0.201,阻尼比越大,复合材料的阻尼性能越好。随着复合材料的阻尼性能提高,抑制了板材共振,提高了共振频率处的隔声量;使得临界频率向高频移动,抑制了吻合效应。R密度增加,复合材料的计权隔声量从36 d B提高到37 d B,隔声性能增加不明显,R密度增加对材料的隔声性能影响不显著。【结论】中密度纤维板(MDF)与橡胶材料(R)的厚度对复合材料的隔声性能影响较大,R密度对复合材料的隔声性能几乎无影响。MDF和R厚度及密度过大或过小,都不利于复合材料隔声性能的提高。通过分析材料参数对其隔声性能的影响规律,最终确定MDF厚度2 mm,R厚度2 mm,R密度2.3 g·cm-3,在此条件下木质阻尼复合材料的隔声性能较优。 相似文献
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在不改变板材厚度和面密度的前提下,通过优化木质阻尼多层复合材料的橡胶层数、结构的对称性、阻尼结构参数,提高木质阻尼多层复合材料的隔声性能。利用小混响室-消声箱法和DMA测试结构的隔声性能以及损耗因子。结果表明:在低频和高频范围内,非对称结构的隔声性能优于对称结构。非对称结构在共振频率的隔声量比对称结构的高4 d B,损耗因子几乎不变。随着橡胶层数增加复合材料的隔声性能增加,计权隔声量增加61%。橡胶层数的增加,抑制了复合材料共振现象,提高了共振频率处的隔声量。损耗因子从0.05增加到0.61,有效地抑制复合材料的吻合效应,使得复合材料的临界频率向高频移动。阻尼结构为自由阻尼结构的计权隔声量为27 d B,约束阻尼结构的计权隔声量为32 d B,提高了18.5%。在共振频率处,约束阻尼结构的隔声量大于自由阻尼结构。约束阻尼结构的损耗因子大于自由阻尼结构,损耗因子越大,可以有效地抑制吻合效应,提高隔声量。 相似文献
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《林业工程学报》2017,(3)
木塑复合材料作为一种新型材料,由于其独特的装饰性能已广泛应用于室内外装饰材料中,开发其声学方面性能是目前室内装饰材料的重要研究方向,具有广阔的发展前景。笔者结合多孔吸声机理与共振吸声机理特性,阐述了吸声材料在吸声结构设计及吸声性能增强等方面的研究进展,重点分析了木塑吸声材料的结构特性与吸声性能。通过归纳分析其他木质复合吸声材料研究成果,提出了在实际使用中改善与提高木塑复合材料吸声性能的几种方法(如发泡法、预留空腔法、蜂窝结构复合法、黏附装饰层法、叠加设计法等)。采用驻波管方法测试木塑吸音板在不同穿孔率与空腔深度的吸声系数,结果表明:在穿孔率为0%和3%的条件下,吸声系数随着空腔深度的增加先上升随后下降;在穿孔率为6%和9%的条件下,吸声系数随着空腔深度的增加而增加。通过以上方法,可以最大限度地增强木塑吸音材料的全频吸声性能,为木塑复合吸声材料在室内设计中的应用提供理论基础。 相似文献
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《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2016,(1)
木质穿孔板具备良好的吸声特性,可用于控制噪声和优化室内声环境,且具有一定的强度和尺寸稳定性,已被广泛用做装饰材料。以中密度纤维板(MDF)为基材,利用阻抗管传递函数法测试穿孔率分别为0、3.14%、4.91%和7.07%的木质穿孔板吸声性能,测试时板后空腔为50 mm,分析穿孔率变化对木质穿孔板吸声特性各指标的影响规律,结果表明:随着穿孔率的增加,木质穿孔板的吸声系数峰值有所下降,吸声频带增宽,共振频率往高频方向移动。试验研究得出木质穿孔板的吸声规律与穿孔率的关系,为穿孔板的加工、应用及今后的进一步研究提供了一定的理论支撑。 相似文献
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【目的】基于木材内部导管和纹孔等天然多孔构造,设计仿生木材复孔吸声结构,分析影响其吸声性能的结构因素,为开发仿生木材吸声材料奠定理论基础。【方法】应用Rhinoceros三维软件建模,利用3D打印技术制备仿生木材吸声结构,采用阻抗管传递函数法研究穿孔率、主孔直径和侧孔深度对仿生木材吸声机构共振频率和吸声系数的影响。【结果】1)在中低频,随着穿孔率增大,3D打印仿生木材吸声结构的共振频率向高频方向移动,吸声系数峰值降低;在高频,随着穿孔率增大,共振频率向低频方向移动,吸声系数峰值升高;2)在中低频,随着主孔直径增大,3D打印仿生木材吸声结构的共振频率基本不变,吸声系数峰值降低;在高频,随着主孔直径增大,共振频率略向高频方向移动,吸声系数基本不变;3)随着侧孔深度增加,3D打印仿生木材吸声结构的共振频率先增大后减小,吸声系数变化不明显;4)3D打印仿生木材吸声结构具有2个显著的共振频率,分别为300和3 500 Hz。【结论】穿孔率、主孔直径和侧孔深度对3D打印仿生木材吸声结构的吸声性能均有较大影响。3D打印仿生木材吸声结构在低频300 Hz和高频3 500 Hz具有良好的吸声性能,吸声频带宽度增加,与传统木质吸声材料既有相似之处也有明显差异。 相似文献
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为促进木结构建筑减振降噪研究,以一栋普通轻型木结构建筑和一栋葡萄牙软木优化轻型木结构建筑为研究对象,采用瞬态激励法和现场声压级法,分别测试两栋建筑的动力参数(频率、峰值加速度、阻尼比)和隔声量,并进行相关分析。结果表明:两种轻型木结构建筑均符合舒适度要求,同时软木优化轻型木结构建筑的平均阻尼比比普通轻型木结构建筑高1.6%;在关闭门窗,交通噪声源和扬声器噪声源共同作用情况下,软木优化结构建筑的平均隔声量比普通结构高4.6 dB(A);其中软木优化结构的减振降噪性能好于普通轻型木结构建筑,可以明显改善木结构建筑楼盖振动特性和隔声效果。上述以期为轻型木结构建筑的减振降噪优化设计工作提供技术支撑,具有工程应用价值。 相似文献
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【目的】室内空气质量对人体健康影响巨大,家具板材是否环保至关重要。【方法】通过对板材气味综合评价,指导消费者对家具板材进行科学选取。以三聚氰胺贴面刨花板与中纤板及其素板为研究对象,用微池萃取仪采集气体,通过GC-MC-O嗅闻气味化合物种类及强度并分析其浓度,将模糊综合评判法应用于以上板材的气味评价。【结果】三聚氰胺贴面刨花板的模糊综合指数为2.885 0,各等级下的隶属度分别为0.208 7、0.225 6、0.207 4、0.188 6、0.169 7。刨花板素板的模糊综合指数为3.058 0,各等级下的隶属度为0.162 0、0.210 5、0.226 1、0.210 3、0.191 1。三聚氰胺贴面刨花板与三聚氰胺贴面中纤板气味评价等级为二级,质量良好,刨花板素板与中纤板素板气味评价等级为三级,质量合格。【结论】两种素板的模糊综合指数均偏高,其中含有危害性物质的释放,对板材进行贴面处理能够降低板材的危害性。本实验选用的中纤板的模糊综合指数稍高于刨花板。模糊综合评判法用科学的定量手段刻画板材气味评价中定性问题,使定性与定量分析融合。模糊综合评判在板材气味评价中考虑了多个气味化合物对板材的综合影响和各种气味化合物的毒性,它引导人们从另一角度客观评价板材质量,是一种可借鉴的好方法。 相似文献
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【目的】利用杨木单板制备C型木质薄壁结构材,研究其轴压性能及屈曲变形模式,为新型木质结构材在建筑工程领域的应用提供理论基础。【方法】借鉴冷弯薄壁型钢的截面形式,探讨组坯结构、玻璃纤维布(GFC)、卷边和厚度等因子对C型木质薄壁结构材短柱轴压性能的影响。【结果】顺纹单板组坯结构、表层横纹芯层顺纹单板组坯结构和顺纹横纹交错单板组坯结构的平均极限载荷分别为12.5、14.6和12.97 kN。GFC-杨木单板复合C型木质薄壁结构材试件截面的有效性整体较大,在46.46%~50.21%之间;表层GFC芯层顺纹单板组坯结构与表层横纹芯层顺纹单板组坯结构试件相比,用GFC代替横纹弯曲单板,平均截面面积减少26.90%,质量减少5.17%,而极限载荷提高8.63%。外转角表面贴GFC芯层顺纹单板组坯结构与表层GFC芯层顺纹单板组坯结构相比,极限载荷降低34.17%,且局部屈曲半波发生在翼缘和腹板的中间位置。表层GFC芯层顺纹单板组坯结构、表层GFC芯层顺纹单板组坯卷边宽度25 mm结构和表层GFC芯层顺纹单板组坯卷边宽度50 mm结构,对应实际极限承载力分别为15.86、16.76和18.98 kN。表层GFC芯层顺纹单板组坯卷边宽度50 mm结构与表层GFC芯层加厚顺纹单板组坯卷边宽度50 mm结构相比,芯层杨木单板组坯厚度增加从而截面面积增大52.96%,平均每米质量增加33.33%,极限载荷提高90.31%。【结论】 C型木质薄壁结构材相同层数组坯时,表层横纹芯层顺纹单板组坯结构较顺纹单板组坯结构和顺纹横纹交错单板组坯结构合理,轴向承载性能好;用GFC代替横纹弯曲单板,可增强C型木质薄壁结构材轴向承载性能,表现出塑性破坏模式;仅对C型木质薄壁结构材外转角处表层局部粘贴GFC,不能提高无卷边的C型木质薄壁结构材的轴向承载性能。卷边对C型木质薄壁结构材轴向承载性能有强化作用,在0~50 mm卷边宽度范围内,试件轴向承载性能随卷边尺寸增大而增大。C型木质薄壁结构材芯层顺纹单板总厚度增加,C型材试件轴向承载能力也随着提高。 相似文献
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【目的】探索不同发热物质的发热规律,分析雷竹笋用林覆盖中发热物质对土壤温度的影响,为凝练高效低碳雷竹林覆盖模式提供适宜的发热材料和施用方法。【方法】选用生产中广泛使用的3种材料(新鲜鸡粪、枯饼和麦灰)作为发热物质覆盖雷竹林,调查覆盖期内不同时期和不同土层深度的土壤温度,并通过方差分析比较其差异性。【结果】新鲜鸡粪、枯饼和麦灰作为发热物质覆盖雷竹笋用林,土壤温度均在10℃以上,高于未覆盖林地。11月26日覆盖后,前2~5周土壤温度较高,第6周开始温度逐渐下降,第13周(翌年2月底)温度达到最低,之后随着气温的上升,土壤温度又开始上升。不同发热物质的发热规律有所不同,麦灰发热速度快并且集中,前期土壤温度高,增温效果明显,但持续发热时间短,第3周开始土壤温度下降;枯饼发热速度平稳,持续发热时间较长,高温期内土壤温度变化幅度较小;鸡粪发热量相对较低,覆盖初期土壤升温慢,温度较低,但后期土壤温度较高。发热物质和土层厚度均对不同土层的温度差异产生显著影响(P <0.05),覆盖初期发热物质起主导作用,覆盖中期土层厚度起主导作用,覆盖后期共同影响,但二者的交互作用不显著(P> 0.05)。【结论】笋用林覆盖中,不同发热物质的发热规律和发热量不同,鸡粪发热量较小,麦灰持续发热时间短,枯饼发酵分解速度比较平稳,持续发热时间较长,是比较理想的发热物质。生产中可使用枯饼为发热物质,配合适宜的谷壳保温层厚度或采用二次覆盖等措施,实现控制土壤温度和竹笋出土时间,提高笋用林产量和效益的目标。 相似文献
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薄皮核桃壳基活性炭的制备及表征 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】以农林废弃物薄皮核桃壳为原料,通过化学活化-高温炭化法制备多孔活性炭材料,优化制备工艺过程,表征吸附性能机理,为薄皮核桃壳的开发利用提供技术指导。【方法】以碘吸附值和亚基甲蓝吸附值为考察指标,进行活化剂的筛选,并进一步考察原料粒度、料液比、活化时间、炭化温度和炭化时间对制备出的活性炭的吸附性能的影响。采用N2吸附-脱附等温线、元素分析仪和FTIR测定了活性炭的孔隙结构、主要元素组成和表面官能团,扫描电镜分析形貌结构,XRD和TG分析活性炭的结晶度和热稳定性。【结果】选用磷酸为最佳活化剂,薄皮核桃壳活性炭的最佳制备工艺条件为:核桃壳粉100目、料液比1:4、活化时间120 min、炭化温度500℃、炭化时间60 min,此工艺条件下制备出的活性炭的碘吸附值为657.42±3.16 mg/g、亚甲基蓝吸附值为248.55±1.94 mg/g。制备出的活性炭的表面积为449.80 m2/g,具有丰富的孔隙结构,孔容积为1.11 m2/g,平均孔径为7.87 nm。碳元素含量为65.56%,结晶度不高,为无定型结构,活性炭在400℃左右发生热降解,主要含有羧基、酚基、醇羟基等活性官能团。【结论】采用磷酸活化法制备出的薄皮核桃壳活性炭的孔隙结构发达,具有良好的吸附性能,碘吸附值和亚甲基蓝吸附值均高于国家标准,具有将废弃物资源循环利用的价值和前景。 相似文献
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6个油茶品种叶片解剖结构与耐寒性的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】探讨油茶叶片解剖结构与耐寒性的关系,为油茶耐寒品种的选育和引种栽培提供参考依据。【方法】选取6个油茶品种为试验材料,利用常规石蜡切片技术和指甲油印迹法测量了9项叶片组织结构指标;通过聚类分析、相关分析对各项指标进行筛选,应用隶属函数法进一步综合评价6个品种的耐寒性。【结果】油茶为异面叶,上、下表皮细胞只有一层且排列紧密,气孔仅分布于下表皮,栅栏组织细胞为2~3层,叶片厚度差异显著。各品种间上表皮厚度、栅栏组织厚度及气孔密度的差异均达到极显著水平(P<0.01),叶片厚度、海绵组织厚度、下表皮、栅海比、组织结构紧密度、组织结构疏松度的差异均显著(P<0.05),影响油茶耐寒性的主要指标为上表皮厚度、海绵组织厚度、组织结构紧密度和气孔密度,6个品种的耐寒性由强至弱依次为:大别山1号>鄂油102号>赣州油8号>长林4号>岑软3号>鄂油54号。【结论】影响油茶耐寒性的主要叶片解剖结构指标是上表皮厚度、海绵组织厚度、组织结构紧密度和气孔密度,单独以某项指标分析时的差异较大,叶片作为完整的器官各个组织及其结构间必然相互影响,因此必须对其进行综合比较分析,这4项指标的差异在一定程度上可以反映不同品种油茶耐寒性的变化;但若要准确评价各个油茶品种的耐寒性,则需要同时考虑与其耐寒性相关的生理生化指标及其田间生长情况。 相似文献
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【目的】通过木粉纤维增强生物塑料聚3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯(P34HB),为生物复合材料的理论研究和生物可降解塑料的广泛应用提供科学依据和理论支持。【方法】以毛白杨木粉和P34HB为原料,采用共混热压法制备P34HB/木粉生物复合材料,基于电子扫描显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、傅里叶红外光谱(FTIR)、动态热机械分析(DMA)和力学性能分析等手段对其结构和性能进行表征。【结果】随着木粉含量增加,生物复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度先增加后减小,冲击强度逐渐下降,拉伸强度、弹性模量和杨氏模量分别增加89%、59%和103%,储能模量E′逐渐增加,tanδ峰值先下降后上升。生物复合材料的高频率模量大于低频率模量,动刚度比静刚度好。相比P34HB,生物复合材料的热分解区间变宽,热解速率变慢,热解剩余质量增加。【结论】随着木粉含量增加,P34HB分子链运动受阻,生物复合材料的储能模量和脆性增大;同时,木粉纤维的成核作用诱导P34HB形成结晶度高、层状结构发达的横晶层,木粉与P34HB之间界面结合力增强,力学性能和热稳定性明显提高。综合考虑,P34HB/木粉生物复合材料的最佳木粉加入量为50%。 相似文献
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不同含水率云南松声发射信号特征 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】研究不同含水率条件下云南松试件声发射信号的传播规律,探讨含水率对声发射信号波形的响应,为云南松声发射源定位提供依据,为木材内部缺陷无损检测提供基础数据。【方法】以云南松为试验材料,采用NI高速数据采集设备和LabVIEW软件构建云南松试件声发射信号采集平台,利用铅芯折断模拟声发射源,对绝干、气干、生材和饱水4种含水率状态下的试件表面进行声发射信号采集,通过时差法计算信号在4种含水率状态下的平均传播速率,并运用小波分析对声发射信号波形进行分解和重构,根据软阈值量化方法消除各通道系数和经阈值量化后的各高频层系数,去除非主能量信号以便从噪声中析取微弱的声发射信号。【结果】试验中传感器均以接收表面波信号为主;随着含水率增加,云南松试件表面声发射信号波形和平均声速均大幅度衰减,绝干状态下声发射信号时域波形幅值达到±5.2 V,平均声速可达4 208.77 m·s^-1 ,而饱水状态下信号时域波形幅值仅为±0.6 V,平均声速降至1 414.07 m·s^-1 ,气干和生材状态下信号时域波形幅值和平均声速分别为±4、±2 V和 3 331.79 、 2 328.73 m·s^-1 ,且各含水率状态之间平均声速差在876.98~1 003.06 m·s^-1 范围内;小波变换能有效将“淹没”在噪声中的声发射信号析取出来,4种含水率状态下试件声发射信号频域波形范围在40 ~150 kHz之间,且气干状态下波形峰值出现在110 kHz左右,其余3种均在50 kHz左右达到峰值。【结论】含水率增加可显著改变云南松声发射信号和传播特征,其信号波形和平均声速均与含水率降低呈正比;小波变换在信号降噪处理方面具有明显优势,不仅可去除信号中的大量噪音,而且不会破坏有用信号,保证信号完整性,能更大程度降低对不同含水率云南松试件声发射信号的分析误差,为云南松表面声发射源定位研究及内部无损检测给予试验数据支持;作为一种木材声发射信号采集与分析平台,研究结果可为不同含水率云南松受压变形破坏全过程的声发射特征分析提供必要的基础理论依据。 相似文献