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泡沫金屬與管狀吸能材料的比較
薄壁金屬圓管是有效的軸向沖擊能量吸收器,所謂“有效”是指單位
體積或單位重量吸收的能量較高。怎樣比較泡沫和管子類型的能量吸收器
呢?
緩沖振動的能力和輕質、高的剛度和強度的結合是有吸引力的。車體
底板和車壁是結構件的實例,其主要功能是承擔載荷,但是如果與減振和
吸聲結合起來,產品質量將得到提高。
泡沫金屬比制備它的實體材料具有更高的機械阻尼,但是這并不等同
于聲吸收也是如此。吸聲意味著入射聲波既不反射也不穿透;其能量是被
材料吸收。很多途徑可以產生這種現(xiàn)象:通過材料自身的機械阻尼,通過
熱彈性阻尼,通過壓力波壓人和抽出吸收體內孔穴中空氣時的黏滯損失以
及銳邊的渦流發(fā)散。聲音用分貝度量,是對數(shù)標度,與耳朵的反應相符。
因此,就人類聽覺所關心的而言,吸聲系數(shù)在0.5(意味著一半的入射能量
被吸收)以內是不夠好的。為真正有效地吸聲,吸聲系數(shù)一定要超過0.9。
良好的吸聲材料很容易實現(xiàn)這一點。
泡沫金屬是良好的吸聲材料嗎?本章所述的數(shù)據表明其吸聲系數(shù)可達0
.85,屬于良好,但是不及諸如毛氈或玻璃纖維之類的材料。更重要的是
高彎曲強度和輕質的泡沫和泡沫夾芯板導致較高的固有振動頻率,這使其
難以受激發(fā)。因此雖然泡沫金屬和泡沫金屬夾芯板具有振動和聲音控制的
潛力,但是更大的吸引力在于這種特性和其他性能的結合,如輕質剛度、
機械隔離、防火和化學穩(wěn)定性。
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