减振降噪的智能材料
揭秘隔音“鬼材”——阻尼材料
在汽车行驶的过程中，总有多种噪声存在，它们通过空气传播和结构振动被传递到汽车客舱。
这些噪声大多属于中低频噪声，低频噪声通常超出人的听力范围不易被察觉，对生理的直接影响没有高频噪声明显。
但低频噪声却接近人体器官的共振频率，会对心血管系统、神经系统、消化系统以及代谢功能产生损害，影响健康。
降低结构噪声，可以从阻尼降噪入手。
1阻尼到底为何物？你第一次听到阻尼这个词，是在什么时候？是关于什么？你是不是和很多人一样，第一次接触阻尼，其实是关于耳机，有没有？相信很多耳机控的小盆友都常常听到这样的宣传语：高阻抗、开放式、全尺寸的头戴耳机……高阻耳机阻尼系数高，前端输出压摆相同时负载效率更高，驱动更充分……阻抗大的耳机有一个好处，可以获得更大的阻尼系数。
阻尼系数又是什么呢？可以简单理解为隔震、减震的效果。
一个信号传到时，耳机的振膜立即做出相应的振动，这个信号结束时，振膜应该越快恢复原状越好，否则下一个信号到来时振膜还处在上一个信号的震动状态，声音的细节之处就还原不出来了。
好多时候，不明“阻尼”之就里，只知道阻尼与振动、降噪有关系。
百度给出：阻尼（damping）是指任何振动系统在振动中，由于外界作用或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性，以及此一特性的量化表征。
阻尼的显著作用之一是有助于减少因机械振动产生的声辐射，降低机械性噪声。
许多机械构件，如交通运输工具的壳体、锯片的噪声，主要是由振动引起的，采用阻尼能有效的抑制共振，从而降低噪声。
2什么是阻尼材料？阻尼材料是将固体机械振动能转变为热能而耗散的材料，主要用于抗震和噪声控制。
在汽车领域，常用阻尼减振技术将外加的（高）阻尼材料附着在结构件表面得到复合阻尼，通过耗散结构件的振动能量有效控制其振动水平从而降噪。
加入阻尼材料以后，复合阻尼因子越大、温域（阻尼材料工作温度范围）越宽，减振降噪的效果就越好。
3常用的阻尼材料沥青01沥青阻尼材料广泛应用于钢板、汽车、石膏板、建筑楼板等结构中，是一种传统的阻尼材料，但因其受热极易分解，释放有毒多环芳烃气体，这是一种公认的致癌气体，在近年受到消费市场的逐渐淘汰。
国产阻尼减振降噪材料
国产阻尼减振降噪材料（潜艇等）前言?nbsp; 随着科学技术的发展和人们环保意识的提高，降低舰船等交通工具的振动和噪声越来越迫切。
如何控制舰船的振动和噪声是一个复杂的系统工程，也是衡量一个国家造船水平的重要标志。
?nbsp; 舰船上存在着多种振源，其产生的振动和噪声会造成严重的危害，如引起铆钉松动，结构破坏；影响船员的舒适性，易造成船员疲劳；影响仪器、仪表的正常工作，降低使用精度等等。
对军船而言，振动和噪声还会降低声呐、雷达的作用距离，大大削弱其战斗力。
?nbsp; 传统的减振降噪方法是结构加强，其主要缺点是振动能没有消耗掉，从而导致噪声向其它部位传播。
阻尼材料利用高分子材料的粘弹性将振动能转化为热能耗散掉，从而有效地降低结构振动和噪声。
阻尼技术对宽频带随机振动和噪声特别有效，尤其适合于以框架结构为主的造船业。
?nbsp; 阻尼技术发展简史?nbsp; 本世纪50年代初，德国专家H.Oberst 最先提出自由阻尼结构的理论并在飞机上得到应用。
50年代末，美国专家Kerwin 和 Ungar等人将Oberst的复刚度法推广至约束阻尼结构，该结构最早应用于核潜艇壳体和主机机座上。
理论和应用表明：约束阻尼结构具有更好的减振降噪效果。
目前，美国、俄罗斯、英国、法国、日本等发达国家在舰船上广泛使用各类阻尼材料。
?nbsp; 我国从60年代起开始研究自由阻尼材料，70年代初具规模。
80年代末期约束阻尼结构的阻尼材料在舰船上得到应用，主要产品有上海钢铁研究所的阻尼钢板、七二五所的SBⅡ阻尼涂料、化工部海洋化工研究院（青岛）的ZHY-171和T54/T60阻尼涂料等。
?nbsp; 目前，阻尼材料已广泛应用于航空、航天、舰船、汽车、机械、纺织、建筑、体育等领域，具有重要的社会和经济效益。
?nbsp; T54/T60阻尼涂料的主要性能?nbsp; 阻尼材料的作用原理是将振动能转化为热能耗散掉，使产生噪声的振动能量大大衰减，即从声（振）源上有效地控制振动和噪声。
03 减振降噪阻尼材料介绍
阻尼涂料 材料阻尼性能随温度变化
0.6 0.5
隔 声 量 （ dB)
隔声性能随频率的变化
30 25 20 15 10
阻尼因子
0.4 0.3 0.2 0.1 0 -60 -40 -20 0 20 温度（℃） 40 60 80
设备降噪方案
设备降噪方案1. 引言设备降噪是指通过采取一系列措施和技术手段，减少设备本身产生的噪音。
噪音是设备在正常工作过程中产生的非期望声音，不仅会对设备运行造成影响，也会给使用者带来不必要的困扰。
本文将介绍常见的设备降噪方案，包括隔音材料的选择、振动隔离措施和智能控制技术等。
2. 隔音材料选择隔音材料是设备降噪中常用的手段之一，具有良好的隔音效果可以有效减少设备传递的噪音。
以下是一些常用的隔音材料选项：•隔音密封胶带：可用于密封设备外壳的接缝，防止噪音通过缝隙泄露。
•密封胶垫：可用于设备壳体与地面或支撑架之间的接触面，减少机械振动噪音传递。
•隔音垫：可贴附在设备壁面、底座和盖板上，减少设备振动和共振噪音。
•吸音材料：如吸音泡棉、吸音海绵等，可用于设备内部空腔或表面，吸收噪音能量。
•隔音屏蔽罩：可用于围住设备，有效隔离设备噪音。
在选择隔音材料时，应根据设备的具体特点和噪音来源进行评估，选择适合的材料组合以达到降噪效果。
3. 振动隔离措施振动是设备噪音的主要源之一，通过采取振动隔离措施可以减少振动传递，从而达到降低噪音的目的。
以下是一些常见的振动隔离措施：•减震垫：可用于设备底座和地面之间，减少振动传递。
•弹性支撑：在设备底座和支撑架之间增加弹性支撑件，减少机械振动的传递。
•振动吸收器：如液体阻尼器、弹簧减震器等，可吸收和减缓设备振动。
振动隔离措施的选择应基于设备的振动特性和环境条件。
合理的振动隔离设计可以有效降低设备噪音。
4. 智能控制技术智能控制技术在设备降噪中发挥着重要的作用。
通过在设备中嵌入传感器和控制系统，可以实现噪音的实时监测和自动调节。
以下是一些常见的智能控制技术：•主动噪声控制：通过在设备中嵌入扬声器和反馈传感器，检测噪音并产生反相信号，以消除噪音。
•自适应滤波技术：通过实时分析设备噪音频谱特征，采取相应的滤波措施，减少特定频段的噪音。
•智能调速技术：通过根据设备负荷和运行状态的变化，调整设备的转速和输出功率，减少噪音产生。
隔音降噪材料
隔音降噪材料隔音降噪材料是用于减少噪音传播和提高室内隔音效果的材料。
随着城市化进程的推进和人们对生活质量要求的提高，噪音已经成为了城市居民面临的一大问题。
隔音降噪材料通过改变声学环境，减少噪音的传播，提供一个安静、舒适的居住和工作环境。
现在市面上的隔音降噪材料有很多种类，以下是其中几种常见的材料：1. 吸音材料：吸音材料一般用于吸收室内噪音，并减少声波的反射，减缓声音的传播速度。
常见的吸音材料有吸音板、吸音棉、隔音毡等。
这些材料具有多孔结构，通过多孔结构的吸声性能，使声波转化为热能，从而起到吸声的效果。
2. 隔音隔热板：隔音隔热板是一种具有隔热和隔音功能的板材，一般用于墙体和天花板的隔音装饰。
这种板材一般由木质、纤维板等材料制成，表面一般还有一层吸音材料。
隔音隔热板通过板材本身的隔音性能和吸音层的吸声效果，能够有效减少室内外噪音的传播。
3. 隔音膜：隔音膜是一种具有隔音效果的薄膜材料，一般用于玻璃窗的隔音装饰。
这种膜材料通过在玻璃窗上贴上一层隔音膜，可以有效减少室外噪音的传播，提供一个安静的室内环境。
4. 隔音门窗：隔音门窗是一种具有隔音功能的建筑门窗，一般采用多层玻璃或夹层玻璃等结构。
这种门窗具有良好的隔音效果，可以有效减少室外噪音的传播。
5. 隔音砖：隔音砖是一种具有隔音功能的砌块材料，一般用于墙体的隔音装饰。
这种砌块材料通过砖体的结构和材质，能够有效减少声音的传播，提供一个安静的居住和工作环境。
隔音降噪材料对于提高室内隔音效果，改善生活质量具有重要的作用。
在选择隔音降噪材料时，需要根据具体的需求和材料的性能来进行选择，以达到最佳的隔音效果。
新型材料在减震降噪中的应用
新型材料在减震降噪中的应用近年来，随着社会的发展，城市化进程加快，人们对于环境质量的要求越来越高。
其中一个重要的问题就是交通噪声的减少。
在城市中，车辆、建筑等都会产生噪声，给居民生活带来影响。
因此，寻找新型材料来减少噪声，成为了科技研究人员面临的新课题。
新型材料在减震降噪中的应用，可以分为两个方面：一、新型材料的研制和应用；二、新型材料的传统应用改进。
接下来，我们来探讨这两个方面。
首先，新型材料的研制和应用。
针对交通噪声，我们可以从减震入手。
新型减震材料不仅可以起到减少车辆震动、减少驾驶时的颠簸感、提高行驶的安全性等好处，还可以在一定程度上降低车辆产生的噪声。
新型减震材料中，常见的有聚氨酯材料、聚四氟乙烯材料等。
聚氨酯材料是一种新型的减震材料，它由聚氨酯树脂和多样的填料组成。
在汽车领域，聚氨酯泡沫被广泛应用于车辆减震系统中，可以有效降低驾驶时产生的噪声。
而聚四氟乙烯材料是一种材料表面处理技术。
它可以在汽车部件的表面形成一层光滑的聚四氟乙烯涂层，从而减少零件间的摩擦和噪音。
聚四氟乙烯涂层的材料稳定性高，具有出色的耐腐蚀性能，在汽车减噪领域中应用广泛。
其次，新型材料的传统应用改进。
我们可以以钢结构建筑为例，钢结构建筑在承载上的优势已经得到了广泛的认可，但是钢结构建筑在隔声、降噪等方面还需要不断进步。
近年来，钢材表面处理技术不断发展，如镀锌、热镀锌、喷塑、防腐涂料等涂装技术，这些技术的应用可以有效地降低环境噪声的传播。
此外，钢结构建筑中的隔振体系中也在不断推陈出新。
现今市场上出现了大量的隔离支座、弹簧隔振器等隔振材料。
这些无形的新材料，通过改进传统的橡胶和硬质弹簧等材料，使得钢结构建筑在降噪方面有了长足的发展。
总的来说，在减震降噪领域，新型材料的应用为我们提供了很多新的选择。
它们不仅可以有效提高汽车的性能和舒适性，同时也能在一定程度上降低噪声污染的程度。
而在钢结构建筑中的应用，新型材料给予了我们更高的期望，它们不仅能提高结构稳定性，还能带来更好的舒适性体验。
减震降噪材料
减震降噪材料在现代社会中，噪音污染已经成为了一个严重的问题，给人们的生活和工作带来了很大的困扰。
为了解决这一问题，人们研发出了各种各样的减震降噪材料，这些材料在降低噪音污染方面发挥着重要的作用。
首先，我们来看一下减震材料。
减震材料主要用于减少震动和振动，从而降低噪音的传播。
常见的减震材料包括橡胶、泡沫塑料、弹簧等。
这些材料具有良好的弹性和吸震性能，可以有效地吸收震动能量，减少振动传递，从而减少噪音的产生和传播。
在建筑领域，减震材料被广泛应用于楼板、墙体、地面等部位，可以有效地降低机械设备、交通工具等产生的振动和噪音。
其次，我们来看一下降噪材料。
降噪材料主要用于吸收和隔离空气传播的噪音。
常见的降噪材料包括吸音棉、隔音板、隔音窗等。
这些材料具有良好的吸音和隔音性能，可以有效地吸收和隔离噪音，减少噪音的传播。
在建筑领域，降噪材料被广泛应用于会议室、录音棚、影音室等场所，可以有效地提高室内的声学环境质量，减少噪音对人们的干扰。
除了上述常见的减震降噪材料外，还有一些新型的材料正在不断地被研发和应用。
比如，声学悬浮系统可以通过悬浮技术将建筑物与地面隔离，从而减少地面振动对建筑物的影响；纳米材料可以通过其微观结构来吸收和隔离噪音，具有更高的吸音和隔音性能。
这些新型材料的出现，为减震降噪领域的发展带来了新的机遇和挑战。
总的来说，减震降噪材料在降低噪音污染方面发挥着重要的作用。
随着科技的不断进步和创新，我们相信减震降噪材料会越来越完善，为人们创造一个更加安静、舒适的生活和工作环境。
希望未来能够有更多的科研人员投入到这一领域，不断推动减震降噪材料的发展，为人类创造一个更加宁静的世界。
减振降噪材料
减振降噪材料减振降噪材料是一种能够有效减少振动和噪音传播的材料，广泛应用于建筑、交通工具、机械设备等领域。
它的主要作用是减少振动和噪音对周围环境和设备的影响，提高舒适度和安全性。
在现代社会，随着人们对生活质量和环境保护的要求越来越高，减振降噪材料的应用也越来越广泛。
减振降噪材料通常包括减振材料和隔音材料两大类。
减振材料主要用于减少振动的传播，可以有效地降低机械设备、车辆等产生的振动对周围环境和设备的影响。
隔音材料则主要用于阻隔噪音的传播，可以有效地减少噪音对周围环境和人体健康的影响。
这两类材料在减振降噪领域发挥着重要作用，对于改善生活和工作环境具有重要意义。
在建筑领域，减振降噪材料被广泛应用于楼板、墙体、天花板等部位，可以有效地减少外部噪音的传播，提高室内环境的舒适度。
同时，它也可以应用于管道、风机、空调等设备上，减少设备振动和噪音对建筑结构和居民生活的影响。
在交通工具领域，减振降噪材料被应用于汽车、火车、飞机等交通工具的车身和内饰部件上，可以有效地减少发动机、车轮、风吹等产生的振动和噪音，提高乘坐舒适度。
在机械设备领域，减振降噪材料被广泛应用于发动机、泵、压缩机等设备上，可以有效地减少设备振动和噪音对周围环境和设备自身的影响，提高设备的稳定性和安全性。
同时，它也可以应用于工厂车间、生产线等场所，减少机械设备运行时产生的振动和噪音，改善工作环境，保护员工健康。
总的来说，减振降噪材料在各个领域都发挥着重要作用，对于改善生活和工作环境、保护设备和人体健康具有重要意义。
随着科技的不断进步和人们对生活质量的不断追求，减振降噪材料的应用前景将会更加广阔，也将会不断涌现出新的材料和技术，为减振降噪领域的发展注入新的活力。
希望通过不断的研究和创新，可以开发出更加高效、环保、可持续的减振降噪材料，为人类创造更加安静、舒适、健康的生活环境。
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• 常用的压电材料有石英晶体、压电陶瓷、 聚偏二氟乙烯和压电复合材料。其中，压 电复合材料是20世纪80 年代兴起研究的一 种新材料，它是将压电陶瓷相和聚合物相 按一定连通方式、一定体积（或质量）比 例和一定的空间几何分布复合制成的。它 可以成倍地提高材料的某些压电性能，并 具有常用压电陶瓷所没有的优良性能。
➢传动系由于质量不平衡及齿轮啮合产生的 振动，传到车身引起车身振动并进而辐射 中频噪声至车内；运转发出的噪声则由空 气传播至车内。
➢ 汽车高速行驶时，空气紊流对车身的激励 造成车身高频振动，并在车内产生高频噪 声；由后视镜产生的高频空气噪声则由空 气传至车内。
➢悬架系统由路面不平激起振动，这种振动
通过悬架与车身的支点传至车身引起车身 的振动，进一步造成车内低频噪声；作为 悬架系统组成部分的减振器、轮胎等在工 作过程中所产生的噪声则通过车身的缝隙， 由空气传至车内。
智能材料和结构
智能结构是结构的高级形式，实现智能结构的基 本逻辑构思就是：将驱动元件和传感元件紧密融 合在结构中，同时也将逻辑控制电路、信号处理 器、功率放大器、信息处理和人工智能环节以及 数据传递总线等集成在结构中，通过机械、热、 电、磁等激励和控制，使智能结构不仅具有承受 载荷的能力，还具有识别、分析、处理及控制等 多种功能。从原理上讲任何一种存在机械量与非 机械量电、热、磁、光耦合的物理材料都可称之 为智能材料，可用于智能结构中驱动和传感元件 的设计。智能结构中的驱动器将电量、电场强度、 磁通量等非机械量转变为应变、位移等机械量， 以实现结构的应变或位移驱动的目的。智能结构 中的传感器则正好与驱动器的功能相反，它将机 械量转变为非机械信号作为控制器的信号输入。
➢ 电, 磁流变减振器
电, 磁流变减振器属于主动减振器，其阻尼力仍 然是通过孔道的节流阻力来实现的。不加电,磁场 时，减振器的阻尼力较小；在外加电, 磁场后，作 为减振器工作液的电, 磁流变流体的粘性流动阻力 增大，其孔道节流阻尼力也增大，减振器的性能 随之改变。由于电, 磁流变流体的响应速度很快， 故可根据汽车的行驶状态通过外加的电, 磁场控制 减振器的性能参数，从而达到主动减振的目的。 减振器的响应能力主要取决于控制系统的速度， 目前电子技术及集成电路技术的发展水平是完全 可以满足电/磁流变减振器控制系统的要求的。
目前用于智能结构驱动器设计的材料有： 利用机电耦合现象的压电材料和电流变流 体；利用磁场与应变场耦合的磁流变流体； 利用温度场与应变场强烈耦合的形状记忆 合金等。用于智能结构传感器设计的材料 有：压电材料、光导纤维、电阻应变丝和 疲劳寿命丝等
以下具体介绍几种智能材料和结构在汽车减振降噪
方面的应用：
压电智能材料的应用
➢ 正压电效应反映了压电材料具有将机械能转变为 电能的能力。检测出压电元件上的电荷变化，即 可得知元件或元件嵌入处结构的变形量，因此利 用正压电效应，可以将压电材料制成传感元件。
➢ 逆压电效应反映了压电材料具有将电能转变成机 械能的能力，利用逆压电效应，可以将压电材料 制成动作元件，将压电元件嵌入结构中，可以使 结构变形或改变应力状态。
减振降噪的智能材料
李卓ห้องสมุดไป่ตู้
现代汽车的噪声特性是衡量汽车质量的重要标志
之一。汽车噪声不仅造成周围环境的污染，影响 人们的生活和工作，而且车内的噪声与振动、温 度、湿度等环境因素相比是降低车辆舒适性的主 要因素之一。为了提高车辆的舒适性，世界各大 汽车公司都对车内噪声水平制定了严格的控制标 准，将车内噪声的控制作为重要的研究方向。特 别是轿车，车内噪声状况更是衡量轿车档次的标 准之一。传统的噪声控制方法，多采用较大阻尼 比的材料，利用隔声、隔振技术，甚至重新进行 结构设计来控制噪声，结果往往与汽车轻量化的 目标相矛盾，而且一些车身结构的振动及其辐射 的噪声仍无法得到有效控制。智能材料结构的出 现以及主动控制技术的发展，为振动和噪声的控 制开辟了新的途径
利用压电智能材料降低车内噪声是通过对车身振动
的主动控制来实现的。其基本原理是把分别作为 传感器和驱动器的压电元件粘贴或嵌入车身结构
（如板、壳、梁）中，传感器感受车身结构振动 产生相应的振动信号并反馈给电子控制单元经相 应的控制算法进行处理后生成相应的控制信号， 控制信号再经功率放大后，驱动驱动器使车身结 构产生应变以改变结构的动态阻尼，实现对振动 的主动控制，从而抑制和衰减结构对车内辐射的 噪声。
车辆内部噪声的来源十分复杂，但可以从 两个传播途径加以分类，即固体传播和空 气传播，
具体来讲，产生车内噪声的主要振动源和 声源有：
➢发动机燃烧和惯性力引起的振动，通过发 动机悬置和副车架传到车身上，引起车身 结构的振动，并进一步向车内辐射中频噪 声；伴随发动机运行产生的排气噪声、进 气噪声、风扇噪声、结构噪声等则由空气 通过车身的孔、洞、缝隙传至车内或通过 车身板壁透声至车内。
➢ 发动机电流变隔振悬置
与传统的发动机液压隔振悬置的结构类似，其顶
部和底部为缓冲橡胶，内腔中带有许多平行间隙 的电极把电流变流体分成上下两个部分。每个间 隙相当于一个阀门，起着惯性导向作用。当电极 两侧不加电压时，电流变流体可以在间隙中自由 流动，悬置的刚度较小；外加电压时，间隙中电 流变流体的粘度增加，悬置的刚度变大。这样的 悬置具有高的静态刚度，以及在20-40hz的频率范 围内产生低的动态刚度，故可有效地减少发动机 产生的振动，起到隔振降噪的作用。
可控制智能流体的应用 ➢ 可控离合器和制动器
可控离合器和制动器是根据电, 磁流变效应设计 出来的一种新型装置，它是靠主、被动件之间的 工作介质即电, 磁流变流体的剪切力作用来传递动 力或产生阻力的。它与普通离合器和制动器的不 同之处在于，它是通过外加电, 磁场的变化来改变 工作介质的抗剪切应力或表面粘度，从而达到输 出转矩或产生阻力矩的目的。其优点是不依靠摩 擦副传递扭矩，从而可以避免传统离合器和制动 器主、从动件之间啮合时产生的冲击和噪声，工 作平稳可靠，无磨损。