复合声学材料优化

钟广亮，赵海英



复合声学材料优化

钟广亮，赵海英

（北京汽车研究总院有限公司，北京 101300）

声学性能是整车重要性能之一，声学材料在声学性能中起着决定性作用。随着轻量化、降成本、高品质等要求的不断提高对声学材料的技术提升也越来越高。课题是针对同密度、同种类材料进行创新组合，实现提高材料声学性能的目的。如果在同样声学性能要求下，那么也是一种轻量化方案。

多层；高密度；隔声

前言

前围内隔音垫是被动提高车内NVH性能的关键零件之一，前围内隔音垫的常用材料是PET（软质材料）和EVA（硬质材料），其中PET的主要作用是吸音，EVA的主要作用是隔音，PET+EVA组成的“dual impedance (双阻抗)”结构具有吸、隔音均衡的优异的声学特性，右图是“双阻抗”结构示意图。

在“双阻抗”结构原理的基础上，进行一定的结构创新，并对比两种结构的声学性能。

1 应用技术标准

（1）吸声系数：采用驻波管法，应用标准《GB/T 18696.2- 2002 声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量第2部分：传递函数法》；

（2）隔音量：采用驻波管法，应用标准《GB/Z 27764-2011 声学阻抗管中传声损失的测量传递矩阵法》。

2 材料结构创新设计

将隔音隔热垫设计为按低密度层、高密度层、低密度层、高密度曾……，多层结构。当声音从钣金一侧传递过来时，不同密度曾对不同频率的声波进行消减。由于声波经过一层低密度层或高密度曾后受到其介质影响，频率会发生一定改变，频率的改变同时也消耗其声能。经过多层的交替衰减，声音最终传递到隔音隔热垫另一侧时被消减程度比单层三明治结构效率要高。其对热传递的消减也同样有效。

图1 隔音隔热垫结构图

（1）两种样品结构示意图（PET为低密度层、EVA为高密度层）

图2 样品结构示意图

（2）样品相关参数：

表1 两种样品相关参数表

（3）样品照片

图3 样品照片

3 试验条件

（1）吸音和隔音试验测试仪器及模块：

表2 吸音系数测试表

（2）吸音和隔音试验环境：

吸音系数试验：温度22±1℃，相对湿度40±2%

隔音量试验：温度25℃，相对湿度35±1%。

表3 隔音量测试表

4 试验结果

（1）吸音系数结果：

图4 吸音系数结果图

（2）隔音量结果：

图5 隔音量结果图

5 小结

本文重点介绍了复合声学材料创新组合结构所带来的声学性能优化：

（1）吸声系数α：200Hz以下，组合A和组合B的α相差不多；250-315Hz，组合B比组合A的α稍大一些；400- 4000Hz，组合A比组合B的α大且相差较大；5000-6000Hz，组合A和组合B的α基本相同。综合来看，组合A的吸音性能比组合B的吸音性能好。

（2）隔音量TL：160Hz以下，组合B比组合A的TL大；160-250Hz，组合A比组合B的TL稍大一些；250-6300Hz，组合B比组合A的TL大。综合来看，组合B的隔音性能比组合A的隔音性能好。

从以上的两个结论可以得到，组合A的吸声系数较高，但是整体的隔音效果不好；组合B的吸声系数较低，但是整体的隔音效果好。在实际中，可以根据不同的应用场合，来选 择适当的材料组合结构。

参考文献

[1]GB/T 18696.2-2002,声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量第2部分:传递函数法.

[2]GB/Z 27764-2011声学阻抗管中传声损失的测量传递矩阵法.

Composite acoustic material optimization

Zhong Guangliang, Zhao Haiying

（Beijing Automobile Research Insititute Co. Ltd., Beijing 101300）

Abstract:Acoustic performance is the important properties of vehicle,Acoustic materials play a decisive role in acoustic performance. With the increasing requirements of lightweight, cost reduction and high quality, the technical upgrading of acoustic materials is also getting higher and higher. This topic is aimed at innovative combination of density and similar materials, The purpose of improving acoustic properties of materials is achieved. If the same acoustic performance requirements, it is also a lightweight program.

Keywords:Multi-storey;High-density;Sound insulation

CLC NO.: U465

Document Code: B

Article ID:1671-7988(2018)21-259-02

中图分类号：U465

文献标识码：B

文章编号：1671-7988(2018)21-259-02

作者简介：钟广亮，（1984.3-），男，就职于北京汽车研究总院有限公司。主要研究车用材料和环保性能方向，重点负责车内空气质量、禁限用物质和可回收利用率、非金属材料开发工作。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.21.088