刘耀光， 王晓林

(中国科学院声学研究所 噪声与振动重点实验室，北京 100190)



黏弹性泡沫多孔材料骨架特征参数对材料吸声性能的影响

刘耀光， 王晓林

(中国科学院声学研究所 噪声与振动重点实验室，北京 100190)

基于Biot理论，研究了黏弹性多孔材料体积模量、损耗因子和骨架密度三个特征参数对吸声性能的影响规律。针对实际三聚氰胺泡沫材料，应用准静态法测量出其杨氏模量和泊松比，并根据上述规律推断出测到的骨架参数对阻尼和黏性耗散影响。为了进行验证，进一步测量出材料的静流阻率，并根据Dunn-Davern模型计算出有效密度和压缩模量。根据以上参数计算出刚性背衬下的材料吸声系数，在与实验值一致的情况下，进一步分解为阻尼、黏性和热传导耗散，其变化特征表明该材料阻尼耗散较小，共振现象明显，在1/4波长共振频率附近会引起黏性耗散和总吸声明显减少。

Biot理论；黏弹性多孔材料；吸声性能；骨架参数

多孔材料广泛用于各种噪声控制的场合中，例如室内、工业生产等，要利用好各种材料的声学性能就需要充分理解声波在材料内部的传播规律。早期的多孔材料声传播理论主要针对刚性骨架材料[1]，认为骨架的振动可忽略不计，声波只在孔隙空气中传播，在传播过程中，由于空气质点间黏性和质点与孔壁间热传导作用，声波能量被耗散。对于骨架可以发生变形的情形，BIOT[2-3]应用拉格朗日力学分析方法[4]建立起一套应用至今的声波传播理论。……