薄膜共振吸聲結構和薄板共振吸聲結構

2022-09-30 20:30:10 字數 1101 閱讀 6377

皮革、人造革、塑料薄膜等材料具有不透氣、柔軟、受張拉時有彈性等特性。這些薄膜材料可與其背後封閉的空氣層形成共振系統。共振頻率與膜的單位的面積質量、膜後空氣層厚度和膜的張德大小有關。

在工程實際中,很難控制膜的張力,而張力會隨時間而鬆弛。

對於不受張力或張力很小的膜,其共振頻率可按下式計算:

12-8)

式中 m0---膜的單位面積質量,kg/㎡;

l---膜與剛性壁之間空氣層的厚度,cm。

薄膜吸聲結構的共振頻率通常在200-1000hz範圍,最大吸聲係數約為0.3-0.4,一般把它作為中頻範圍的吸聲材料。

當薄膜作為多空材料的面層時,結構的吸聲特性取決於膜和多空材料的種類以及安裝方法。一般來說,在整個頻率範圍內的吸聲係數比沒有多空材料只用薄膜時普遍提高。

把膠合板、硬質纖維板、石膏板、石棉水泥板、金屬板等板材周邊固定在框架上,連通板後的封閉空氣層,也構成振動系統。這種結構的共振頻率f0可用下式計算:

12-9)

式中 p0—空氣密度,kg/m;

c—空氣中聲速,m/s;

m0—板的單位面積質量,kg/㎡;

l—板與剛性壁之間空氣層厚度,m;

k—結構的剛性因素,kg/(㎡*s2)。

k與板的彈性、骨架結構、安裝情況有關。對於矩形簡支薄板(變長為a和b,厚度為h)。

12-10)

e為板材料的動態彈性膜量(n/㎡),為泊松比。對於一般板材在一般構造條件下,k=(1~3)*106kg/(㎡*s2)。當板的剛度因素k和空氣層l都比較小時,則根號內第二項比第一項小得多,可以略去,結果節和式(12-8)相同了。

但是當l值較大,超過100cm,根號內第一項將比第二項小得多,共振頻率就幾乎與空氣層厚度無關了。

空間吸聲體可以根據使用場合的具體條件,把吸聲特性的要求與外觀藝術處理結合起來考慮,設計成各種形狀(如平板型、錐形、球形或不規則形狀,可收到良好的聲學效果和建築效果。

建築中薄板結構共振頻率多在80-300hz之間,其吸聲係數約在0.2-0.5,因而可以作為低頻吸聲結構。

如果在板內側填充多空材料或塗刷阻尼材料,可增加板振動的阻尼損耗,提高吸聲效果。

大面積的抹灰吊頂天花、架空木地板、玻璃窗、薄金屬板燈罩等也相當於薄板共振吸聲結構,對低頻有較大的吸收。

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