蜂窝夹层结构及其在直升机噪声控制上的应用

介绍了传统蜂窝夹层结构,它是由蜂窝芯材耦合面板/薄膜组合而成,具有优异的降噪特性。为进一步提升蜂窝夹层结构的降噪性能,结合多孔吸声原理及“吸/隔声结构功能一体化”概念,将多孔吸声材料填充至蜂窝芯中,形成了基于多孔吸声的蜂窝夹层结构,但中、低频降噪性能较差。结合微穿孔板、亥姆霍兹共振理论,开发了基于共振吸声的单自由度蜂窝夹层结构,由蜂窝芯材耦合穿孔面板/薄膜组合而成,提升了中、低频降噪特性,但是依旧存在降噪频带过窄的问题,只能在某段特定频率范围内表现出良好的降噪特性。为此,研发了基于共振吸声的多自由度蜂窝夹层结构,利用各层穿孔面板/薄膜和蜂窝结构特性,实现了不同频率噪声控制。最后总结了蜂窝夹层结构在国内外直升机被动噪声控制上的应用情况,展望了新型蜂窝夹层结构的发展趋势。     

吸声系数的先进现场测试技术发展概述

首先介绍了最常用的测试吸声系数的驻波管法与混响室法并阐述了两种方法优缺点。驻波管法测试的是法向吸声系数,混响室法得到的是各个入射方向的平均吸声系数,两种方法测试时均与实际安装情况存在一定差异,难以完成现场复杂环境下吸声系数的准确测试。而很多情况下,需要测试得到的是实际工作环境中的吸声系数,于是总结了传递函数法、PU矢量法、参量阵扬声器法、脉冲响应法、倒频谱法、最长序列数法以及减法技术等吸声系数的现场测试方法的原理与研究进展,分析了各测试方法的优缺点。     

玄武岩纤维隔热复合材料导热系数调控

目的 明确玄武岩纤维隔热复合材料导热系数的影响因素和规律,并制备出超低导热系数的玄武岩纤维隔热复合材料.方法 以超细玄武岩纤维针刺毡为增强体,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用酸/碱两步法和超临界干燥制备玄武岩纤维隔热复合材料,研究玄武岩纤维质量配比、玄武岩纤维针刺毡针刺密度、玄武岩纤维隔热复合材料名义厚度对玄武岩纤维...     

热/自然交变环境下玻璃纤维增强SiO2气凝胶复合材料模拟使役工况试验研究

目的 研究装备动力舱在热/自然交变环境下玻璃纤维增强SiO2气凝胶复合材料性能随模拟使役工况试验时间的退化规律,提升装备动力舱热/自然交变环境效应控制水平。方法 以玻璃纤维增强SiO2气凝胶复合材料为研究对象,以湿热、盐雾和高温试验为热/自然交变环境试验谱,以振动试验为加速因子,开展5个周期的实验室模拟使役工况加速试验,对比分析样件初始状态和每一个周期试验后的性能。结果 经模拟使役工况试验后,玻璃纤维增强SiO2气凝胶复合材料的颜色由白色逐渐变成黄色,SiO2气凝胶含量逐渐减少,纤维元素组成变化不明显,导热系数升高,隔热性能下降,且均在4周期模拟使役工况试验后出现明显变化。结论 玻璃纤维增强SiO2气凝胶复合材料经5个周期的模拟使役工况试验后,其常温导热系数仅为0.026 4 W/(m.K),热面温度为200 ℃时,冷面平均温度仅为68.5 ℃,热/自然交变温差为43.5 ℃,具有良好的环境适应性。     

嵌入局域共振单元宽频减振降噪蜂窝夹层结构研究进展

针对传统蜂窝夹层结构对中低、低频声波的作用效果较差的问题,近年来将传统蜂窝夹层结构与局域共振机理相结合,开发出了嵌入局域共振单元具有宽频减振降噪能力的新型蜂窝夹层结构。该结构在利用空气介质产生声热转换和粘滞耗散外,同时利用局域共振单元的共振吸声机理对低频声波进行衰减。同时,当在局域共振单元上引入微孔后,其在中、低频段声学性能进一步提高;该微孔薄膜与蜂窝芯密闭腔体将构成亥姆霍兹共振吸声器对低频声波进一步进行吸收。嵌入局域共振单元的蜂窝夹层结构具有优异的宽频声学性能,其在武器装备上具有广泛的应用前景。     

局域共振声学超材料技术进展及应用展望

介绍了声学超材料主要有布拉格散射型声子晶体、局域共振型声学超材料等。布拉格散射型声子晶体通常需要其晶格常数与声波波长处于同一数量级时才能产生声波禁带,从而使得其应用领域受限。局域共振型声学超材料利用其共振单元的共振频率与声波频率接近时所产生的耦合作用而消耗声能,其尺寸比作用声波波长降低了2个数量级,从而实现了小尺寸声学超材料对长声波的控制。局域共振声学超材料采用特殊的声学结构单元设计,使其在常规介质中具有一些超常物理特性,如负折射、负质量密度等;其在低频段具有声学禁带,在该禁带频率范围内将阻止声波传递。局域共振声学超材料已发展出了具有谐振特性的声学结构单元、表面附加局域共振单元板结构声学超材料、薄膜型声学超材料等结构形式。局域共振声学超材料的研究和发展为低频降噪提供了新的途径。     

材料声学特性的典型参数测试技术研究进展

吸声系数和隔声量是描述材料声学特性的典型参数,首先分析了材料吸声系数和隔声量测试技术的研究意义,指出提高材料吸声系数和隔声量测试技术符合我国先进武器装备的发展需求。梳理了国内外吸声系数和隔声量的主要实验室测试方法及标准,具体介绍了阻抗管法、混响室法、Alpha舱法测量材料吸声系数,阻抗管法、混响室-混响室法、混响室-消声室法、Alpha舱法测量材料隔声量的研究进展,分析了各种测试方法的优缺点,最后展望了该领域的发展趋势。