HY-2 Satellite Delivered with Sound Performance

The HY-2 marine satellite was delivered to the State Oceanic Administration by CASC,the manufacturer of the satellite,on March 2,2012 and has been put into operational service formally.The HY-2 satellite is the first China-made marine satellite capable of

室内空间中人造板的隔声性能及规律研究

人造板作为室内装饰、装修的重要材料之一,会对室内空间的声学环境产生重要影响,研究人造板在室内空间中的隔声性能具有重要意义。基于此,本研究分别对人造板单板结构、箱框结构和以石膏板为背板的箱框结构的隔声性能进行分析。结果表明,板材类型对隔声性能具有显著影响,在单板结构中胶合板相较其它板材具有良好的隔声性能;箱框结构能够显著提高单板结构的隔声性能,五种人造板制成的箱框结构的隔声量分别提升了30.77%(中纤板)、7.14%(胶合板)、29.17%(刨花板)、44.00%(指接板)和18.52%(细木工板);另外,采用胶结合连接的人造板-石膏板箱框结构能够保持良好的隔声性能。这能为人造板在室内空间的应用和室内环境优化提供科学依据。

微缝吸声板吸声性能探讨

为了研究微缝吸声板的几何参数对其吸声性能的影响,以微孔吸声板理论为基础,设计制作了微缝吸声板,对微缝吸声板进行阻抗管试验并与仿真模拟结果进行对比分析,仿真结果与试验结果基本一致。通过仿真不同几何参数下微缝吸声板的相对声阻抗,计算得出吸声系数进行对比,结果表明,当缝宽和膜厚相对增加时,微缝吸声板的吸声峰值和吸声带宽均略有减小。

基于人工神经网络的复合材料层合板隔声性能预测

面向纤维增强复合材料层合板隔声设计需求,应用正交试验方法设计18组对称铺设复合材料层合板结构,并以基于切比雪夫多项式展开的半解析法对复合材料层合板结构在10~1500 Hz频率范围内的传声损失进行预测。以单层厚度、纤维铺设角度作为人工神经网络的输入,复合材料层合板结构1/3倍频程传声损失作为输出,分别建立前馈(Back Propagation,BP)神经网络、径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络和广义回归(General Regression,GR)神经网络预测模型。结果表明,RBF神经网络的预测效果最好,均方根误差仅为1.0937,GR神经网络和BP神经网络的预测效果逊于RBF神经网络,均方根误差分别为2.6499和2.9697。最后,基于分析结果构建具有良好局部预测性能的神经网络模型以用于复合材料层合板结构的隔声性能预测。

轻质隔声夹层板结构声振耦合拓扑优化

为了满足夹层板结构轻质及隔声性能优化需求,提出了一种基于线性材料插值模型的三场浮动投影动力学拓扑优化方法,进行夹层板结构声振耦合拓扑优化设计。首先,结合混合位移/声压(u/p)有限元格式和线性材料插值模型,解决多场耦合界面依赖性问题和低密度区域局部模态问题;其次,面向三维轻质夹层板结构声振耦合特性,建立以隔声性能最大化为目标,轻量化体积分数为约束的优化范式;第三,依托阻抗管隔声性能试验场景,对三维夹层板结构有限元数值模型进行拓扑优化设计,并结合阻抗管试验验证方法的准确性和有效性;最后,将所得优化构型与常见夹层板构型的隔声性能进行对比。研究结果表明:采用所提方法可获得性能优越的新颖拓扑构型,1100~1300 Hz优化目标频段对应的优化目标隔声性能即传声损失总值从197.62 dB提升到205.09 dB,且数值仿真结果与试验结果吻合良好。在结构同等质量下,优化目标频段拓扑构型的隔声量性能优于常见开孔/闭孔矩形蜂窝状、蜘蛛网状夹层板结构的隔声量性能。

含覆层圆柱空腔的声学材料水下吸声特性研究

针对增加水下空腔谐振型声学材料的孔隙率导致吸声系数下降的问题,在声学材料的圆柱空腔外包覆多层覆层结构,提出了含覆层圆柱空腔的声学材料。采用有限元方法计算了声学材料的吸声系数,相比含圆柱空腔的声学材料,覆层圆柱空腔使声学材料具有更低的吸声频带和更高的吸声能力。通过计算单极共振频率揭示吸声机理,覆层圆柱空腔比圆柱空腔具有更低的单极共振频率,使声学材料的频带更低。功耗密度场分布结果表明,多层覆层结构提供了更多的交界面,声波的散射增强从而声能损耗加剧。研究了多层覆层结构的模量和厚度分布形式对吸声性能的影响,模量呈正梯度变化与厚度呈负梯度变化的多层覆层结构分布形式能够使吸声覆盖层获得较好的低频吸声性能。

KH-560处理时间对PAN基碳纤维沥青复合材料性能的影响

以硅烷偶联剂KH-560改性的PAN基碳纤维为添加材料,制备了不同KH-560处理时间的PAN基碳纤维沥青复合材料。通过车辙试验、冻融劈裂试验和间接拉伸疲劳试验等研究了KH-560处理时间对沥青复合材料高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、疲劳性能和吸声性能的影响。结果表明,经过KH-560处理后的PAN基碳纤维表面的粗糙度增加,当KH-560处理时间为2 h时,纤维凹槽较深,与沥青的作用面积增大,纤维在复合材料中形成了致密网状结构,增强了PAN基碳纤维复合材料的稳定性。当KH-560处理时间为2 h时,PAN基碳纤维沥青复合材料的高温性能、低温抗裂性能、水稳定性和疲劳性能均最佳,此时其45和60 min的变形量、破坏劲度模量达到最小值,分别为1.851和2.117 mm、2 201 MPa;动稳定度、劈裂抗拉强度和破坏拉伸应变达到最大值,分别为3 077次/mm、4.6 MPa和3479με。在250~1 000 Hz和1 000~1 600 Hz范围内,当KH-560处理时间为2 h时,沥青复合材料的平均吸声系数均达到最大值,分别为0.116和0.127,较未处理的沥青复合材料分别提高了39.76%和45.98%,吸声降噪性能提升显著。综上可知,KH-560的最佳处理时间为2 h。

泡沫铝复合结构隔声性能的仿真和实验研究

泡沫铝材料在交通运输、航天和建筑隔声等方面具有广阔的应用前景,然而单层泡沫铝其内部孔径和孔隙率不同严重影响了材料的隔声效果。构造两种复合结构,分别采用COMSOL软件仿真和实验室阻抗管测试两种手段对隔声性能进行了研究,结果表明:泡沫铝-玻璃纤维吸音棉复合结构在低频和中高频的隔声性能有一定的改进,而对于泡沫铝-三聚氰胺海绵复合结构,其隔声性能在各个频段均得到了极大提升,平均隔声量提升了将近6.8dB。

静压下带金属孔板声学覆盖层的耐压与吸声特性

为改善静水压力作用下传统声学覆盖层的吸声性能,提出了将金属孔板插入传统声学覆盖层中的水下声学覆盖层结构。以静力学方法研究了该声学覆盖层结构在不同静水压力下的形变情况。通过建立静水压力作用下的声学有限元方程,分析了该声学结构在不同静水压力下的吸声效果。与传统声学覆盖层相比,在静水压力为0~6 MPa时,该声学结构在中、高频段获得了更好的宽频吸声效果。此外,还讨论孔板厚度、孔板材料及孔板孔隙率对该声学结构吸声性能的影响。研究表明设计含金属孔板声学覆盖层可有效改善静水压力条件下水下声学结构的吸声性能。

海水老化下类填充微穿孔板结构水下吸声材料的性能及其寿命预测

针对现阶段潜艇用水下吸声材料的低厚度强低频吸声的性能诉求,基于三维间隔织物,将兼具多孔和共振吸声特性的类填充微穿孔板(F-MPPL)结构引入常规空心微珠填充水下吸声材料(HBF复合材料)中,设计出新型三相复合水下吸声材料(F-MPPL复合材料)。鉴于海中复杂环境对水下吸声材料声学性能的影响,采用人工海水浸泡的方法对F-MPPL复合材料进行海水老化,结果发现老化12个月后的F-MPPL复合材料平均吸声系数下降了13.6%。同时,基于海水老化下孔隙率和穿孔率的变化对最终宏观模型仿真结果的影响,对F-MPPL复合材料的水下吸声性能寿命进行预测发现,模型可准确预测材料吸声峰值的位置,但对材料吸声系数峰值的大小预测稍有偏差。研究结果可为各类水下吸声材料的吸声性能老化研究提供实践经验,并为F-MPPL结构在海水老化下的长期寿命预测及性能优化提供理论参考。

Ti6Al4V有序多孔Diamond夹芯结构隔声性能研究

基于三周期极小曲面(TPMS)的Ti6Al4V有序多孔夹芯结构具有轻质、高强以及可设计性好等优点,在航空航天、生物医学等领域具有广阔的应用前景,而其隔声性能还没有得到充分的研究。基于此,通过TPMS隐函数法设计了Ti6Al4V有序多孔Diamond夹芯结构,研究了胞元层数、面板厚度、体积分数3个参数对其隔声性能的影响。结果表明,体积分数对钛合金有序多孔Diamond夹芯结构的隔声性能影响最大,胞元层数次之,面板厚度影响较小。增大体积分数和调节胞元层数都可以有效的提升夹芯结构的隔声性能。在Diamond夹芯结构具备轻质高强的基础上研究其隔声性能,扩展了Ti6Al4V有序多孔夹芯结构的多功能性。

高性能道床系统钢轨辐射声功率数值计算分析

高性能减振道床主要由钢轨、减振扣件、预应力道床板、道床隔振垫等组成,通过采用高性能减振扣件和道床隔振垫两级隔振措施,具有良好的减振降噪效果;减振扣件中含有谐振质量,在其设计频率处具有一定吸振效果。普通轨道的钢轨通过普通扣件直接固定于轨道基础结构上,仅有一级隔振。通过研究高道床系统钢轨辐射声数值计算得到:由于高性能减振道床轨道的钢轨扣件小于普通轨道的钢轨扣件刚度,则在50 Hz以下频段,高性能减振道床轨道的钢轨辐射声功率比普通轨道高约20 d B,在90~300 Hz频段,高性能减振道床轨道的钢轨辐射声功率比普通轨道高约2~5 dB,在300~1000 Hz频段,高性能减振道床轨道的钢轨辐射声功率比普通轨道低约1~2 dB,在10~5000Hz频段高性能减振道床轨道的钢轨总辐射声功率级的不计权和A计权结果比普通轨道低约0.7和0.5 dB(A)。

织物摩擦性能测试系统的研究进展

织物表面摩擦性能是织物最基本的力学性能之一,为更好地评估该性能,文章对织物摩擦性能测试系统的研究和发展情况进行了综述,介绍了织物摩擦的研究背景、摩擦机理和研究历程,以及织物表面摩擦性能测试装置和织物摩擦声测试方法,分析了织物摩擦性能测试装置及织物摩擦声的研究现状及不足。分析发现:织物摩擦性能测试装置在不断改进,但依旧存在精度问题;KES系统被广泛应用,但KES系统价格昂贵且不能进行实时测量,目前国际上并没有通用织物摩擦声测试装置。文章最后展望了织物摩擦性能测试系统未来的研究方向。

BDS GEO卫星的电离层VTEC反演性能评估

北斗卫星导航系统(BDS)的地球同步轨道(GEO)卫星可以对固定穿刺点总电子含量(TEC)进行连续观测,可为电离层模型精化提供约束,但BDS GEO卫星探测范围包含了20000 km以上的稀薄等离子体,为了进一步研究其对TEC反演造成的影响,提出一种性能评估方法:利用BDS GEO卫星双频观测数据提取电离层穿刺点处的垂向电子总含量(VTEC);然后分析穿刺点处VTEC变化特性,并与全球电离层图、相邻中圆轨道(MEO)卫星反演VTEC比较;最后以经验电子模型为参考,评估2种卫星探测的等离子体层总电子含量。结果表明:研究区域内GEO-VTEC与全球电离层图有较好的一致性;在不同的地磁条件下,GEO-VTEC与MEO-VTEC偏差的均方根值接近,最大不超过2.46个总电子含量单位;GEO与MEO卫星探测的等离子体层TEC值接近,20000 km以上的等离子体对于TEC的影响可以忽略。说明GEO-VTEC与常用电离层产品以及MEO-VTEC的性能一致。

基于Y型顶部结构优化的声屏障降噪设计

为提升声屏障在城市高架道路上的噪声控制性能,开展了基于Y型顶部结构的声屏障结构设计和性能优化。采用有限元仿真,计算了声屏障所在区域的近场和远场声场分布,对比了折臂型声屏障和Y型声屏障性能。近场声场仿真表明,Y型声屏障相较折臂型声屏障多了朝向道路外侧的折臂,故对距离声屏障较近的底部区域的噪声控制有明显的改善。选取典型的城市高架道路进行高架沿线建筑立面处的声场分布计算,结果表明,加装声屏障对交通道路沿线建筑具有较好的噪声遮挡作用,Y型声屏障可在折臂型声屏障的基础上,进一步将声级降低1~2dB。

新型装配式保温装饰墙体系统的隔声性能研究

装配式建筑模式具有成本低、环保性强、可节约能源等优势和特点,因此对新型装配式建筑进行设计对于环保事业的发展与公众居住健康有十分重要的意义。文章基于上述背景,对新型装配式保温装饰墙体的系统隔声性能进行详细分析,根据墙体系统的各个节点构造与设计保障其隔声性能,以期对装配式轻质墙体系统的发展有所借鉴和参考。

冲激声源深探测钻铤波压制声学性能研究

随钻冲激声源深探测技术可以在钻井过程中同时进行地层纵横波的测量,其大功率、宽频带、高幅度的特性有助于精细探测近井带周围的裂缝分布情况。由于声源必须安装在厚壁钻铤上,会激发沿钻铤传导的钻铤波,这可能会掩盖地层信息,对随钻冲激声源深探测造成不利影响。因此,压制钻铤波成为能够有效进行随钻冲激声源深探测的关键。通过数值模拟方法,研究了随钻冲激声源深探测时刻槽方式和激发频率下隔声体的声学性能变化规律。研究结果表明,刻槽方式能够增大钻铤波的声衰减系数,在压制低频钻铤波时,采用外刻槽结构的隔声性能更优,同时声源中心激发频率也会对钻铤波的压制效果产生影响。

普通硅酸盐水泥对隔声涂料干燥时间和隔声性能影响的研究

为缩短水性隔声涂料的干燥时间,将普通硅酸盐水泥作为填料掺入隔声涂料中,采用自研的简易版撞击声检测装置,探究了普通硅酸盐水泥添加量对隔声涂料撞击隔声性能的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM),分析了硅酸盐水泥对隔声涂料微观形貌的影响。结果表明:隔声涂料中加入一定量的硅酸盐水泥,水泥在涂料中发生水化反应,生成水化碳酸钙凝胶等产物,对涂料的干燥效率和隔声性能起到提升作用。硅酸盐水泥添加量达到6%,隔声涂料的干燥时间可以缩短至48 h以内;硅酸盐水泥添加量达到4%,隔声涂料的撞击声隔声性能提升了75%。隔声涂料(4%硅酸盐水泥添加量)现场施工,48 h内完全干燥,楼板计权标准化撞击声压级为63 dB,达到国家二星级绿色建筑标准。

南极科考设施室内声环境舒适度研究

南极的声环境因高海拔和空气稀薄独具特点,存在狂风呼啸和极度安静两种极端的声环境情况,而极端声环境会使人疲劳并产生精神压力。从科考队员的健康角度出发,为了营造高效的工作环境,对南极科考设施的建筑特点进行分析,提出科考设施的声学性能指标,同时给出相应的声学建设要点,以设计端为抓手,降低室内外噪声的影响,提升科考设施的声学舒适度,为科考队员提供舒适的声环境,保证科考队员的工作环境及身心健康。