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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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以中密度纤维板为基材,通过设计穿孔结构及打孔方式,达到拓宽木质穿孔板吸声频带和提高声学性能的目的。利用分层加工工艺制备了带侧孔结构的穿孔纤维板,采用阻抗管传递函数法对穿孔纤维板吸声性能进行了测试。通过正交试验方法,研究了主孔直径、穿孔率、倾斜角度对穿孔纤维板吸声性能的影响,并获得了较优的制备工艺,随后利用控制变量法研究了侧孔深度对穿孔纤维板吸声性能的影响。试验结果表明:影响穿孔纤维板吸声系数峰值的因素主次顺序为倾斜角度>主孔直径>穿孔率;穿孔纤维板获得良好吸声系数峰值的优选工艺参数为主孔直径3 mm、穿孔率3.14%、倾斜角度30°;增加侧孔结构后,穿孔纤维板在中低频、中高频均表现出良好的吸声特性;侧孔深度对穿孔纤维板中高频共振频率和吸声性能影响较大,当侧孔深度为4 mm时,仿生木材结构穿孔纤维板在中高频段共振频率为3632 Hz,吸声系数峰值可达0.67。本研究为穿孔吸声板的结构设计提供参考,解决了复杂孔型加工的技术难题,对多频段吸声木质穿孔板的工业化应用具有重要意义。 相似文献
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采用驻波管法测量木丝板的吸声系数,分析板材厚度、密度、后背空腔深度、组合方式等因素对木丝板吸声性能的影响。结果表明:木丝板的吸声性能符合多孔材料吸声机理;在0~2 000Hz的声频范围内,木丝板的吸声性能随着声波频率和板材密度的增大而提高,增加背面空腔深度能够提高材料的吸声系数;厚度10mm、密度0.50g/cm3木丝板的吸音效果较理想,不同密度的木丝板组合使用,亦可提高其吸声性能。 相似文献
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【目的】利用吸声材料的吸声降噪机制、隔声材料的隔声降噪机制和阻尼材料的阻尼降噪机制,将3种降噪材料以一定形式复合,获得一种兼具吸声、隔声和阻尼性能的新型木质阻尼复合隔声材料,以改善木质材料隔声性能,拓宽木质材料和阻尼材料的应用范围。【方法】先将中密度纤维板(MDF)与橡胶材料在压板温度100 ℃、单位压力3 MPa、加压时间10 min、涂胶量64 g ·m^-2 的工艺条件下进行复合,再利用白乳胶将获得的木质阻尼复合材料与吸声材料粘接,采用小混响室-消声箱法测试复合结构隔声性能,探讨中密度纤维板(MDF)厚度、多孔材料厚度、填充方式、多孔材料种类和阻尼结构等因素对隔声性能的影响。【结果】木质阻尼复合结构中填充聚酯纤维、玻璃纤维和三聚氰胺吸声棉3种不同多孔吸声材料时,在整个频率段,3条隔声性能曲线趋于一致,区别不明显,从减轻复合结构质量及环保角度出发,选择三聚氰胺吸声棉作为填充多孔材料。多孔材料填充方式(BB:利用白乳胶将多孔材料直接粘贴在上下表板上,不含空气层;UU:多孔材料与上下表板不粘接,通过一定厚度空气层分离;BU:多孔材料一侧粘贴在上表板上,另一侧与下表板通过空气层分隔)对复合结构隔声性能具有较大影响,其中BU结构的隔声性能较优。吸声材料与空气层相配合,在不增加复合结构厚度和质量的前提下,可有效提高复合结构的隔声性能,当吸声材料填满空腔时,反而不利于复合结构隔声性能的提高。多孔材料与空气层阻抗不匹配,会增加声波传播途径,声能被损耗。在最佳填充结构的基础上,随着多孔材料厚度从5 mm增加到15 mm,复合结构的隔声性能增加。在低频,共振频率处的隔声性能增加;在临界频率处,多孔材料厚度增加,抑制复合材料的吻合效应,吻合谷变浅,隔声性能增加。MDF厚度增加,复合结构的面密度和刚度增大,可增加复合结构中低频的隔声性能。阻尼结构设计对复合结构隔声性能具有很大影响,自由阻尼结构的耗散能量较小,特别是低频减振效果较差;约束阻尼结构受到振动时,约束层的伸长远远小于黏弹性阻尼层,约束层会阻碍阻尼层的伸长运动;当阻尼层受到压缩时,约束层又会阻碍阻尼层的压缩变形。在阻尼层内除产生拉压变形外,还会产生剪切变形,从而起到比自由阻尼处理更大的耗散振动能作用,阻尼降噪能力更强,可更有效抑制复合结构的共振频率及吻合效应。【结论】表板厚度为6 mm,约束阻尼结构,多孔材料的填充形式为BU结构,填充10 mm三聚氰胺吸声棉和 5 mm 空气层,复合结构的隔声性能较优。 相似文献
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【目的】基于木材内部天然多孔构造设计仿生木材的复孔吸声结构,研究穿孔倾斜角度对3D打印仿生木材吸声结构的吸声性能影响,为开发仿生木材吸声材料奠定理论基础。【方法】利用Rhinoceros三维建模软件进行结构设计,采用3D打印技术制备出仿生木材吸声结构。对比3D打印穿孔板,基于阻抗管传递函数法探究穿孔不同倾斜角度(0°、15°、30°、45°、60°)对3D打印仿生木材吸声结构的共振频率和吸声系数的影响。【结果】1) 3D打印穿孔板有2个共振频率,分别位于中低频和中高频处;而3D打印仿生木材吸声结构有3个共振频率,分别位于中低频、中高频和高频处,木质穿孔板仅在中低频具有共振频率,二者差异显著。2)穿孔倾斜角度对3D打印穿孔板的吸声性能有一定影响,在中低频处,随穿孔倾斜角度增大,3D打印穿孔板的共振频率向低频方向移动,吸声系数峰值总体呈上升趋势,峰值均在0. 8以上,吸声性能较好;在中高频处,随穿孔倾斜角度变化,3D打印穿孔板的共振频率和吸声系数峰值均有所改变,但无明确规律,此段吸声系数峰值在0. 3左右,吸声性能较差。3)穿孔倾斜角度对3D打印仿生木材吸声结构的吸声性能有较大影响,中低频处与中高频处的吸声规律与3D打印穿孔板基本一致;在高频处,随穿孔倾斜角度增大,3D打印仿生木材吸声结构的共振频率向低频方向移动,吸声系数峰值均在0. 8以上,具有较好的吸声性能。【结论】穿孔倾斜角度的3D打印仿生木材吸声结构在中低频、中高频和高频处都有较好的吸声性能,在高频处,不同倾斜角度3D打印仿生木材吸声结构的共振频率跨度较大,可为以后全频率吸声结构的设计研究奠定理论基础。本研究结果为实现可设计吸声频率的新型复合材料提供一个新的研究方向,在一些特殊吸声环境领域具有较好的发展前景。 相似文献
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越二寅 《甘肃林业职业技术学院学报》2006,(1)
木塑复合材料是一种新型结构用材,目前已经大量应用于建筑装饰以及汽车、飞机制造等行业,是一种性能较为稳定的建设材料,但是在木塑复合材料的生产过程中由于其粘合性能的好坏直接影响着木塑复合材的强度,本文通过对木材或塑料等高分子基材进行相应处理方法的讨论,提出了提高木塑复合材性能的方法与途径。 相似文献
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竹木复合材吸声性能研究 总被引：2，自引：0，他引：2
通过测试四种结构的竹木复合材在不同频率下的吸声系数,从材料的结构特性和吸声原理入手,分析了不同结构竹木复合材的吸声性能,阐述了不同厚度竹木复合材的吸声特性。四种结构竹木复合材的吸声系数没有显著差异,其吸声系数受声音频率的影响较大。 相似文献
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《林业工程学报》2021,6(3)
由于植物纤维材料中的纤维直径不均匀,因此应用传统经验模型预测其吸声系数存在一定的局限性。而考虑了多孔材料微观结构和吸声系数之间关系的唯象模型,在精确辨识其非声学参数的前提下,可以获得较高的植物纤维材料吸声系数预测精度。以黄麻纤维毡为研究对象,基于阻抗管试验测得的吸声系数,运用粒子群优化算法辨识唯象模型的非声学参数,从而构建了黄麻纤维毡的吸声模型,并基于此模型开展了黄麻纤维毡的吸声特性及其在汽车上的应用研究。结果表明:黄麻纤维毡在高频范围内具有较好的吸声性能,其最大吸声系数可达0.82;基于粒子群优化算法辨识参数所建立的Johnson-Champoux-Allard吸声模型能较好地描述黄麻纤维毡的吸声性能;黄麻纤维毡的吸声系数受孔隙率、黏性特征长度和热特征长度的影响相对较小,其随厚度和流阻率的增大而增大,且吸声系数峰值所对应的频率随曲折因子的增大而向低频区域移动;黄麻纤维毡具有比车用传统毛毡类材料更好的吸声特性,可望替代车用传统毛毡,成为绿色环保的车用吸声材料。 相似文献
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《林业科学》2021,57(7)
【目的】采用高强度微波对辐射松进行改性处理,探究不同微波功率、处理时间和木材纹理方向对辐射松吸声性能的影响,以提高木材的附加价值、拓展木材的应用领域。【方法】将新采伐的辐射松生材干燥至含水率40%～60%,在不同微波功率(100、120和140 kW)与处理时间(20和30 s)组合条件下处理辐射松木方,获得微波处理材。采用传递函数法测量微波处理材径切面和弦切面的法向吸声系数,探讨不同处理条件下辐射松吸声性能的变化规律,借助光学显微镜和扫描电子显微镜观察辐射松的解剖构造和微波处理前后的微观结构形貌。【结果】微波处理材与对照材相比,密度和含水率显著下降,不同处理条件下辐射松吸声性能均有不同程度提升,吸声系数提高4.79%～201.9%,平均吸声系数最高达0.320;不同条件下微波处理材的吸声系数在1 000 Hz以下的低频范围内变化不显著,吸声系数呈先上升后下降的趋势,在1 000 Hz左右出现吸声低谷,在1 000 Hz以上差异显著,吸声系数随频率升高呈上升趋势;微波功率越大、处理时间越长,处理材吸声性能越好,吸声系数曲线上升趋势越大;处理材弦切面的吸声系数比径切面高9.6%～29.6%,对照材径切面的吸声系数在1 000 Hz以上低于对照材弦切面,在1 000 Hz以下高于对照材弦切面;辐射松弦切面相较于径切面存在丰富的单列木射线和少量纺锤形木射线,微波处理材轴向管胞壁和胞间层出现裂缝,管胞上纹孔膜消失,木材孔隙率和相邻孔隙之间的连通性增加,声波在木材内部传播可更大概率地与孔隙壁摩擦,增加声能损耗从而达到更好的吸声效果;微波功率、处理时间和木材纹理方向与吸声系数的相关性分别为0.519、0.637和0.705,3个变量对吸声系数均有中等程度影响,其中木材纹理方向对吸声性能的影响最大。【结论】辐射松未处理材弦切面和径切面的平均吸声系数分别为0.167和0.106,吸声性能不佳;微波改性处理是提高木材吸声性能的有效方法,但会导致木材微观结构破坏,最佳微波处理工艺为微波功率140 kW、处理时间30 s、木材纹理方向选择弦切面;微波处理材的吸声系数最高达0.320,属于吸声材料范畴。 相似文献
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利用桉木胶合板制备木质穿孔吸声材料,采用40 L干燥器法测定板材甲醛释放量,通过全因子试验探讨单板层数、孔径、穿孔率等因素对穿孔板甲醛释放量的影响。结果表明:单板层数、穿孔率和孔径对桉木多层复合穿孔板甲醛释放量均有极显著影响,先后次序为单板层数穿孔率孔径;穿孔板的甲醛释放量随着单板层数和穿孔率的增加而增大,随着孔径的增大而降低,在满足桉木多层复合穿孔板吸声系数符合要求的情况下,可适当减少板材层数以降低甲醛释放量;甲醛释放量主要来源于穿孔板向外界释放的总面积,可采用对穿孔内壁进行封闭或使用无甲醛胶黏剂的手段,减少或避免吸声板因穿孔工艺带来的甲醛释放量增大。 相似文献
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《林业工程学报》2017,(2)
采用模压和热压两种成型方法制备高木材纤维含量的聚丙烯(PP)基木塑复合材料,研究不同工艺方法和木材纤维质量分数(50%~90%)对木塑复合材料吸水性、接触角、表面自由能以及力学性能的影响,并通过扫描电子显微镜对复合材料的层间断面形貌进行观察。结果表明,木材纤维质量分数的提高使复合材料表面润湿性增强,力学性能有所下降,储能模量降低,玻璃化转变温度提高。当木材纤维质量分数达到80%时,复合材料仍可保持较好的弹性模量和冲击韧性;24 h吸水厚度膨胀率小于15%,可在潮湿环境下使用;表面自由能极性分量与中密度纤维板相当。扫描电镜结果表明,木材纤维质量分数增加可使复合材料的界面结合减弱。采用模压工艺制备的复合板材密度较大,抗弯性能较好;热压工艺所制复合板材的润湿性和冲击强度均优于模压工艺,在贴面装饰方面具有潜在优势。 相似文献
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赵立 《北京林业学院学报》1982,(3):156-167
木质人造板是一种广泛应用的工程材料，它本身具有一定的吸声特性，不同各类的人造板采用特殊的生产工艺或加工处理后，可进一步改善其吸声效率。本试验就人造板的厚度，容重，表面加工，表面装饰及背后空气层的厚度等因素和吸声性能的关系进行了比较全面的研究，研究表明：人造板的特性和吸声性能有密切的关系，正确地控制各种人造板的生产工艺和产品特性，对改善其吸声效率有重要的作用，人造板的厚度及容重对其吸声效率有明显的影响，软质纤维板的容重在0．230－0．260克／立方厘米范围内，水泥刨花板的容重在0．55－0．65克／立方厘米（板厚35－55毫米）时，其吸声效果是比较理想的，人造板表面经过穿孔处理；或在背后增加空气层等方式控制后，可有助于改善其吸声效果，表达经装饰处理后，人造板的吸声效率是下降的。 相似文献
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木塑复合材料在使用环境中会发生老化降解，直接影响其使用寿命，因此解析木塑复合材料的老化机理、提升其耐老化性能具有重要意义。文中从老化测试方法的角度综述木塑复合材料在自然老化、湿热老化、热氧老化、光老化、溶液老化、霉变腐朽菌老化以及冻融循环老化过程中的老化机理，从化学添加剂、物质填料以及其他工艺方式3个方面综述木塑复合材耐老化性能提升的途径，并针对当前研究中存在的问题展望了相关领域的研究趋势，以期为进一步系统研究木塑复合材老化降解机理、提升耐老化性能提供科学依据。 相似文献
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《林业科学》2016,(6)
木塑复合材料属于生物质复合材料的范畴,是一种无毒、可循环利用的环境友好型材料,从20世纪末开始到现在经历了20多年的高速产业化发展。但木塑复合材料力学性能偏低,特别是韧性差,导致应用领域偏窄,是目前制约木塑复合材料发展的主要因素之一。众多研究表明,将纤维添加到木塑复合材料中形成多元结构复合材料,可提高木塑复合材料的力学性能。本文概述了纤维增强木塑复合材料的研究现状,按天然纤维素纤维、合成纤维、非金属纤维、金属纤维4大类归纳了常用作增强复合材料的纤维,综述了采用玻璃纤维、矿物质纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和天然纤维素纤维等增强木塑复合材料的制备方法和增强效果。结果表明,不同种类的纤维对木塑复合材料均有不同程度的增强或增韧作用。短切纤维在添加量上存在"临界值",在"临界值"之前,添加量与增强效果呈正相关,在"临界值"之后呈负相关。连续玻璃纤维的增强效果尤为明显,其中冲击强度可增加20倍。天然纤维素纤维在木塑复合材料中的应用虽然较少,但目前在欧洲已被用于高附加值的汽车零部件领域。本文还介绍了银纹剪切带机制、刚性粒子增强理论、多缝开裂理论和复合力学理论等用于解释纤维增强复合材料的作用机制,这些理论均被用于解释纤维对于木塑复合材料基体的作用效果,其中后2种理论最常用于解释纤维对于复合材料强度提高的作用机制。本文同时指出,目前尚没有哪一种理论能全面揭示由于纤维加入后结构趋于复杂的木塑复合材料的力学行为。总结了纤维的添加对材料力学性能、吸湿性和热性能的影响,发现纤维的添加不仅可以提高木塑复合材料的力学强度,对于降低吸湿性和提高热稳定性也有积极效果,一些纤维的添加还可以提高基体的结晶度。本文最后提出纤维增强木塑复合材料产业化发展前景和需要解决的问题,包括进一步提高生产效率,研制纤维增强木塑复合材料专用装备,开发连续纤维增强木塑复合材料技术和开拓高性能、高附加值木塑复合材料市场。 相似文献
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木塑复合材料是一种具备环境友好性以及良好性能的复合材料。开发具备电磁功能的木塑复合材料有利于提升产品的附加值并进一步拓宽产品的应用范围,具有重要的研究意义和应用价值。文中在概述常用电磁功能助剂的类型、结构、性能及其电磁原理的基础上,总结了导电型、电磁屏蔽型和抗静电型木塑复合材料的研究现状以及目前电磁功能型木塑复合材料的应用领域及行业现状;针对现有研究中存在的助剂分散性差、导电机理不明确、界面结合受影响、产业化难推广等问题,展望电磁功能型木塑复合材料的研究方向,以期为电磁功能型木塑复合材料的进一步开发和利用提供科学依据。 相似文献