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江蘇博實碳纖維發布時間: 06-1800:20碳纖維鋁蜂窩夾芯復合結構在航空工業、高速列車中得到越來越多的應用，其隔聲性能對車內及機艙噪聲有重要影響。本文將采用碳纖維面板及鋁面板對比分析對復合結構隔聲性能的影響。實驗所用材料為鋁蜂窩夾芯復合結構，由上面板、下面板、中間鋁蜂窩構成，上、下面板初始厚度均為3mm，鋁蜂窩壁厚為0.14mm，鋁蜂窩采用常用的六邊形蜂窩結構，鋁蜂窩夾芯高度為30mm，單個蜂窩每邊長度為5mm。當入射聲波頻率接近板的模態頻率時，板結構產生共振，透射聲能會迅速增大，致使板的隔聲量降低，從而出現隔聲低谷，可見結構模態對結構隔聲性能有很大影響。當面板使用碳纖維復合結構時，鋁蜂窩夾芯復合結構具有更高的模態頻率，兩組方案結構的一階模態頻率相差較小，隨著模態階次的增加模態頻率差值逐漸增加，兩種方案的振型基本相同。在透射面的聲功率級總體趨勢大致相似，在100~1000Hz的中低頻段，采用碳纖維面板的透射面聲功率級要大于鋁面板，碳纖維面板密度小于鋁面板密度，聲波更容易透過結構，說明在這個頻段內面板使用碳纖維材料時另一側會有更大的透射聲波，這表明其隔聲性能要略差于面板使用鋁合金的方案，總體上兩種材質面板隔聲量均是從低頻到高頻逐漸升高，在大多數頻率，面板使用碳纖維復合結構時的隔聲量低于面板為金屬鋁時的隔聲量。在100~1000Hz的中低頻頻率段，面板為碳纖維復合結構時隔聲量均小于面板為金屬鋁的隔聲量。兩種面板均在500Hz時出現第一個隔聲低谷，此時隔聲低谷頻率與結構的第一階固有頻率基本相同，即結構的第一階模態頻率就是第一個隔聲低谷。頻率為1600Hz時，面板使用碳纖維復合結構情況的隔聲量出現了較低的隔聲低谷。研究結果表明，面板采用碳纖維復合結構時，在小于1000Hz的低頻段，相同面板厚度的鋁蜂窩復合結構隔聲性能比全鋁合金材料的鋁蜂窩夾芯復合結構有所降低，而且在高頻段會出現隔聲量更低的隔聲低谷；相較于鋁合金面板，復合結構的面板采用碳纖維復合材料時，能夠實現整體結構輕量化也提高復合結構的隔聲性能；各層之間按相對90°鋪設時復合結構隔聲性能最好；隨著面板厚度的增加復合結構隔聲性能增加，面板層總厚度不變的情況下，單層面板或者過多的層數都會使復合結構隔聲性能降低。在1000Hz以下頻率，“碳纖維復合材料板+鋁蜂窩芯層+碳纖維復合材料板”組成的夾芯復合結構隔聲量，均小于相同體積尺寸的“鋁合金板+鋁蜂窩芯層+鋁合金板”復合結構隔聲量，且在100~3150Hz頻段范圍內，計權隔聲量同樣小于“鋁合金板+鋁蜂窩芯層+鋁合金板”復合結構。通過對比仿真數據可知，適當增加上下面板厚度可以提高碳纖維復合夾芯結構的隔聲量，對比傳統鋁合金夾芯復合結構，既實現了輕量化，同時提升了復合結構的隔聲性能。碳纖維材料面板內各層之間鋪設角度為0°、90°交替鋪設時，能提高復合結構的隔聲性能；從多層碳纖維復合結構面板來看，在厚度相同的情況下，采用單層或者高于8層的多層結構時，復合結構隔聲性能均較差，使用2層、4層的碳纖維復合結構面板時，隔聲性能較好；隨著碳纖維復合面板厚度增加，鋁蜂窩夾芯復合結構的隔聲性能在中低頻有明顯提高。總體來看，增加夾芯鋁蜂窩結構壁厚可以增加低頻段復合結構隔聲量；隨著蜂窩芯層厚度的增加，在100~630Hz頻段內，隔聲量均有提高，而且隨著芯層厚度的增加，隔聲低谷出現的頻率逐漸向高頻方向移動，改善低頻隔聲性能。舉報反饋

關鍵字標籤：碳纖維CNC切割加工