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隔吸音板的研制及应用(一)

发布时间:2013-12-31阅读量:1702

近几年广州市政建设日新月异,立交桥,高速路快速发展,使广州向现代化都市更迈进一步。特别是改造极大地改善了市区的交通状况,方便了人民的生活。但随着车流量不断增加,道路、桥梁两侧沿线居民受到交通噪声干扰和危害也日益严重,甚至扰乱了日常生活,所以开发研制一种能降低城市快速路交通噪声的产品,已是当务之急,而且具有现实意义和长远的社会效益。隔吸音板正是基于这一目地而研制的,用它组成声屏障放在公路或桥梁两侧,可以有效的防止交通噪声,且具有装卸方便,外形美观,体积小,重量轻,等优点,九四年十月已通过市级鉴定。
  

一、吸音板的设计思想及要求

 隔吸音板,具有吸声和隔声的双重功能。由于它被放置在公路两侧,吸收交通噪声,就需要有如下功能:
  1.由于汽车发动机噪声的A计权频谱主要以?50一20o0Hz最为突出,因此交通噪声A声级的衰减值可按屏障在500Hz产生的衰减来确定,所以要求在此频带左右的范围内,吸声系数要高,吸声性能稳定可靠。
  2.选择适当的材料及厚度,使隔吸音板,符合声屏障的要求。
  3.有良好的力学性能,并能适合各种气候变化、防潮、防腐,而不影响吸声性能。
  4.型体,重量适当,便于装卸维修。
  5.价格低于同类产品。
 

二、隔吸音板的声学指标计算


  1.吸声系数a在多孔吸声材料中,无机纤维材料玻璃棉具有吸声系数高、不燃烧、耐腐蚀和容重小等优点,在声学工程上被广泛使用。在选择吸声材料时,非常重要的条件就是使它用于有效的频率领域。交通噪声的频率一般在500Hz左右,所以应使吸声材料在此频率有最大的吸收。吸声材料的厚度,单位面积的流阻、容重、孔隙率以及结构因数、温度、吸水、吸湿和背后条件等因素都会对吸声系数产生影响。各种因素产生影响的程度也不一样,例如,在中低频范围内,影响玻璃棉制品吸声系数最大的因素是它的厚度,随厚度的增加,吸声系数也随之增加。容重和纤维直径的影响可放在第二位考虑,这就要根据使用条件及要求选定和计算。
  在实际应用中,许多吸声材料的吸声系数是通过实测得到的,可用混响室法,驻波管法等。许多声学手册已提供诸多种类吸声材料及吸声系数,可作为参考来选择。对于交通噪声选择的原则应使材料的平均吸声系数>0.5就可以了,平均吸声系数就是把25oHz、sooHz、i000Hz、Z000Hz,这4个频率的混响法吸声系数算一个平均值,以此来比较材料的吸声性能。
    

三、隔吸音板的面板

隔吸音板面板采用轻型金属,并开有双百叶长孔,中填吸声材料,构成一个封闭的单元体。考虑隔吸音板是在露天使用,吸声材料要受到风、雨、日晒、灰尘的侵入,使吸声功能下降,为此,面板开有双百叶长孔,避免了阳光直接照射及雨水的进人,保护吸声材料。它相当于一种狭缝共振器,其吸声原理与穿孔板共振吸声结构相同,只是把圆孔变成了长百叶孔,由于每个长百叶孔后面都有对应的空腔,可以把每个长百叶孔理解为共振腔,而且是由多个并联而成,当入射声波的频率和系统的共振频率一致时,即产生共振现象,出现吸收峰值。面板后放置吸声材料是为了增加声阻,使结构吸收频带加宽。

1530262421567718.jpg(见帕特隔吸音板单元体照片一)

为保证中高频吸声性能较好,把面板穿孔率控制在30%左右,决定主要吸声领域的共振频率及开孔率可以用下面的公式计算。
  开孔率P=穿孔面积/全面积*100%
  共振频率=c/2π√p/(t+bK)L
  c—空气中声速cm/st
  t—狭缝厚度(cm)由于百叶窗卷边,故狭缝的t实际上为2mmK—狭缝长度为缝的宽度确定的系数,d(cm)时,由d/b可由图查得L一背后空气层厚度(cm)P一开孔率通过计算:P=35%
  f。=498 .6Hz(与交通噪声入射声波频率相同)

结果分析:从实测数据可看出屏障的实际降噪量,同时可分析出声源越靠近屏障,降噪效果越好。降噪效果与屏障高度有关,接受者在屏障的声影区内使用降噪材料使得降噪效果好。在声屏障20米的两端点比中间点降噪效果差,这是因为端点直达声的作用。