纤维材料对不同频率声音隔音效果的研究论文正文推荐.doc

1 引言 随着社会的高速发展和人民生活水平的不断提高，人们对生活和工作环境舒适度的要求越来越高。噪声污染作为工业文明危害环境的三大污染之一，成为破坏人们工作和生活环境质量的罪魁祸首。它不仅能够严重危害人的听觉系统，使人易感疲倦、耳聋，而且还会加速建筑物、机械结构的老化，影响设备及仪表的精度和使用寿命[1]。目前，在室外噪声污染防治与室内音质设计中，隔音材料是一种不可缺少的重要技术材料。因此，寻找能满足现代技术发展需要的，特别是技术性能全面、适用性好的隔音材料，提高控噪工程的质量，改善人居环境，成为人们关注的一项重要工作。 纺织材料作为隔音材料使用已有悠久的历史。在交通工具和建筑物装饰等领域中常使用纺织品作为减噪隔声材料。强噪声环境下的作业人员也常使用由纤维集合体制成的减噪耳塞。为了评价纤维材料的隔音效果，生产出更加理想的隔音材料，对于纤维材料隔音机理、隔音效果、隔音性能测试方法的研究，成为一项十分重要的基础性研究。 1.1 噪声的基本知识 噪声是声音的一种，对人们的日常生活有害无利。要研究隔音材料的隔音效果及其测试方法，首先应该了解有关噪声的一些基本知识。 1.1.1 噪声的危害 噪声作为声音的一类，产生于物体的振动，并通过气体、液体或固体等介质以波的形式进行传播[2]。噪声可以分为工业噪声、交通噪声、建筑噪声、社会噪声等。当噪声强度超过人们生活和生产活动所能允许的程度时就成为噪声污染。噪声是一种不能积累的物理污染，因此很容易被人们忽视。 但是，噪声的危害和影响是多方面的，随着现代工业的迅速发展，噪声污染的危害越来越严重： （1）噪声是一种人们所不需要的声音，它不仅影响人们的正常工作，妨碍睡眠，干扰谈话，还会引发各种疾病，影响人们的身心健康；同时也是降低工作人员的劳动效率，导致各种事故的重要原因。 （2）噪声会使仪器设备失效甚至损坏。对于小型设备或元件来说，噪声往往是通过壳体直接作用于内部零件；而对于体积较大的设备仪器，噪声除直接通过壳体作用外，还会使仪器设备的外部结构振动，传输到内部的框架，使装置在框架上的零部件受激振动，从而是仪器设备受损。 此外，噪声在其他诸多领域的影响也是多样且有害的。 1.1.2 噪声的评价 噪声的评价是指对不同强度的噪声及频谱特性以及其噪声的时间特性等所产生的危害与干扰程度所作的研究[3]。噪声评价是为了有效的提出适合人对噪声反映的主观评价量，也是评判吸声降噪效果的手段。在噪声的传播过程中,其变化特性的差异以及人耳对噪声的主观反映是复杂的，因此，人们对噪声的评价也较为复杂。在噪声的物理度量中，声压和声压级是评价噪声的常用量。声压级用于反映声波的强弱，它是人的主观感觉的最直观的反映。声压级越高，噪声越强；反之，噪声越弱。 1.1.3 噪声的测试技术 要进行隔音材料的研究就必须掌握噪声的声学特性。由于实际噪声源的复杂性、多变性，很难对其进行精确的理论分析和计算，所以，噪声测试分析是研究声学特性的主要手段。在噪声测量分析中常用的技术如下[3]： （1）确定声级 声级包括声压级、声强级和声功率级。声压级和声强级都代表了测点位置处的噪声强弱，声功率级代表了噪声源辐射声能量的大小。声级反映了声音的强弱，是人耳对声音的主观感受的最直接的反映。只有确定了声级，才能了解噪声的强弱，才能更准确地采取方法进行控制。 （2）确定噪声谱 由于噪声的频率特征与其产生、辐射和传播都密切相关，因此它为寻找噪声源提供了重要的依据，所以在噪声测量分析中通常采用频谱分析法研究噪声的强度和频率特性。对噪声源进行频谱分析，可以帮助我们找出产生噪声的机制，为有效合理的控制噪声提出科学依据。 （3）确定噪声源 在噪声控制中，噪声源的诊断是一项极为重要的工作。确定噪声源的目的就是通过某种手段鉴别测量对象各部分辐射噪声能量的大小，并可进一步探寻发声的根本原因，以便采取有效的措施进行降噪。 1.2 隔音材料的基本知识 噪声污染时刻影响着人们的生活和身体健康。为了控制噪声，传统的隔音材料一般采用海绵、工业橡胶板等。但是，诸如工业橡胶板等传统的隔音材料一般比较笨重，对可加工性、使用范围等有较大限制。因此，为了满足不同使用环境的要求，提高隔音效果，就需不断推出降噪新材料。其中，纺织纤维及其材料由于具有多孔性、柔软性及弹性、蓬松、加工方法多样等特性，非常适合用作隔音材料。纤维材料具有优越的降噪性能，它不但集吸声与隔声为一体，而且材料质量轻，原料丰富，应用领域广泛。纤维材料在隔音材料领域的开发和应用具有很大潜力。 隔音材料的分类 隔音材料根据隔音机理的不同，主要分为两大类：一类是吸声材料，另一类是隔声材料。 吸声和隔声是两个不同的概念。当声波入射到一些多孔、透气的纤维性材料时，会进入材料从而激起材料空隙中的空气和纤维发生振