微穿孔組合夾芯板吸聲性能與承載力的研究

混凝土聚苯乙烯夾芯板(cs板)是符合我國墻改、節(jié)能政策鼓勵(lì)發(fā)展的一種新型板材,本文介紹了其結(jié)構(gòu)構(gòu)造,在試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上對(duì)其抗彎受力性能進(jìn)行了分析。最后通過該板的實(shí)測(cè)抗彎承載力與用簡(jiǎn)化計(jì)算模型求算的結(jié)果的對(duì)比,對(duì)該板承載力公式進(jìn)行了總結(jié)。

金屬面夾芯板是很常用的建筑保溫隔熱材料。目前,最新夾芯板國家規(guī)范僅包括巖棉和聚氨酯的承載力設(shè)計(jì)公式,對(duì)其他面夾芯板沒有涉及。通過對(duì)48個(gè)不銹鋼、鋁板、秸稈面夾芯板抗彎試驗(yàn)和27個(gè)材料性能試驗(yàn),得到各種芯材的基本材料性能以及不同夾芯板的抗彎承載力,為統(tǒng)一抗彎承載力公式的推導(dǎo)打下基礎(chǔ)。

對(duì)穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的聲學(xué)特性進(jìn)行了理論分析與計(jì)算。討論了穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的共振吸聲原理,基于對(duì)穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)聲阻抗的討論,分析了穿孔率、空腔深度、板厚、孔徑等參數(shù)對(duì)吸聲性能的影響,為穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用提供了依據(jù)。針對(duì)某工程機(jī)械風(fēng)冷系統(tǒng)噪聲突出這一現(xiàn)象,專門為風(fēng)冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)了穿孔板吸聲結(jié)構(gòu),大幅度降低了該機(jī)風(fēng)冷系統(tǒng)的噪聲,也使該機(jī)的駕駛環(huán)境噪聲得到了有效控制。

介紹了彩鋼夾芯板的基本材料性能,通過彩鋼夾芯板受彎承載力模擬試驗(yàn),描述了彩鋼夾芯板在受彎破壞過程中的變形特點(diǎn),分析了其抗彎承載破壞的主要控制因素。

在穿孔板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,蜂窩芯夾在兩層金屬穿孔面板之間,主要增加了板的剛性,同時(shí)一定程度上提高了其低頻吸聲系數(shù);板后吸聲薄層增加了穿孔吸聲板的聲阻,拓寬其吸聲頻帶寬度,提高了吸聲效果。本研究通過測(cè)試穿孔板結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù),研究了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)(主要是穿孔板的厚度、穿孔率等)及板后空腔深度對(duì)其性能的影響。實(shí)驗(yàn)表明,吸聲薄層的加入及板后空腔的設(shè)計(jì),使蜂窩穿孔金屬吸聲板具有較寬的吸聲頻帶、理想的共振頻率、較高的吸聲系數(shù),特別是對(duì)船艇機(jī)艙噪聲輻射峰值具有良好的吸聲效果。

混凝土夾芯板的截面及配筋形式受到限制,且其上層混凝土層很薄,截面中性軸位置的微小變化會(huì)引起截面承載力的較大變動(dòng),如果采用普通鋼筋混凝土構(gòu)件的計(jì)算公式對(duì)其進(jìn)行正截面受彎承載力的計(jì)算,結(jié)果會(huì)偏于不安全。利用matlab編程軟件依據(jù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分析理論編寫了計(jì)算機(jī)程序,對(duì)混凝土夾芯板受彎構(gòu)件進(jìn)行了正截面受力全過程的計(jì)算分析。提出求解混凝土夾芯板受彎構(gòu)件截面受壓區(qū)高度的方法以及正截面受彎承載力的計(jì)算公式。

提出在薄微穿孔板微孔中穿入銅纖維的結(jié)構(gòu),有效拓寬薄微穿孔板的吸聲頻帶,提高吸聲系數(shù),使微穿孔板吸聲性能在中低頻得到很大的提高。研究結(jié)果表明,樣品直徑為100mm,29mm,穿孔直徑為1mm,厚度2mm,穿孔率為3%的微穿孔板,穿入銅纖維的直徑為0.13mm,穿入銅纖維為3和4根時(shí),在100hz~1600hz內(nèi),共振吸聲系數(shù)α0達(dá)0.99;穿入7至9根時(shí),吸聲頻帶可拓寬1000hz以上;隨著穿入纖維數(shù)量的增加,吸聲頻帶顯著向低頻移動(dòng),當(dāng)穿入11根時(shí),移動(dòng)幅值為464hz。

以某天然氣凈化廠強(qiáng)夯地基處理檢測(cè)工程為例,通過平板載荷試驗(yàn),研究了強(qiáng)夯處理后山區(qū)碎石填土的承載力和夯擊能之間的關(guān)系,采用曲線擬合的方式,對(duì)夯擊后地基的承載力作經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)回歸分析,確定最佳夯擊能;通過對(duì)不同夯擊方式和不同土質(zhì)夯擊效果的對(duì)比分析,表明重錘低落距的加固效果要明顯的好于輕錘高落距的加固效果,強(qiáng)夯加固效果與土質(zhì)情況亦有關(guān)系數(shù)

厚微穿孔板的微孔一般均為直通孔,雖然板厚的增加使其應(yīng)用范圍更廣,但板厚改變的同時(shí),微穿孔板的聲阻抗也會(huì)相應(yīng)改變,從而導(dǎo)致無法達(dá)到如薄板的吸聲性能。減小厚板對(duì)吸聲性能影響的一種方法是采用變截面微穿孔結(jié)構(gòu)。以10mm厚環(huán)氧樹脂基微穿孔板為研究對(duì)象,通過溶芯澆注成型的方法制備具有變截面孔的厚微穿孔板并測(cè)試其吸聲性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示當(dāng)直通孔變?yōu)樽兘孛婵缀?吸聲頻帶有所拓寬,當(dāng)變?yōu)榇箦F形孔時(shí),微穿孔板的有效吸聲頻帶從300～700hz增寬至310～830hz,平均吸聲系數(shù)從0.45增加到0.54。

以某天然氣凈化廠強(qiáng)夯地基處理檢測(cè)工程為例,通過平板載荷試驗(yàn),研究了強(qiáng)夯處理后山區(qū)碎石填土的承載力和夯擊能之間的關(guān)系,采用曲線擬合的方式,對(duì)夯擊后地基的承載力作經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)回歸分析,確定最佳夯擊能;通過對(duì)不同夯擊方式和不同土質(zhì)夯擊效果的對(duì)比分析,表明重錘低落距的加固效果要明顯的好于輕錘高落距的加固效果,強(qiáng)夯加固效果與土質(zhì)情況亦有關(guān)系數(shù)，

以厚度為10mm的環(huán)氧樹脂基厚微穿孔板為研究對(duì)象,分別選擇空氣、水、聚乙烯醇、羊毛纖維作為孔中介質(zhì),研究各種介質(zhì)對(duì)微穿孔板吸聲性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過在孔中加入纖維材料可以在一定程度上彌補(bǔ)因材料厚度增加而導(dǎo)致的吸聲性能的減弱。當(dāng)平均每孔中穿入53根羊毛纖維,后空腔深度為20mm時(shí),厚微穿孔板共振吸收頻率為956hz,峰值吸聲系數(shù)可達(dá)0.94。有效吸聲頻帶范圍為612hz-1600hz以上。

利用熔體發(fā)泡技術(shù)制備不同孔徑和氣孔率的泡沫鋁,對(duì)不同氣孔率的原始狀態(tài)泡沫鋁以及孔徑為1.1mm的穿孔泡沫鋁的吸聲性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明:未設(shè)置背腔時(shí),原始狀態(tài)泡沫鋁的吸聲性能不高,設(shè)置背腔后,由于泡沫鋁中所含通透結(jié)構(gòu)的作用,泡沫鋁的吸聲性能明顯提高;穿孔泡沫鋁的穿孔率在0.5%～1.0%范圍,設(shè)置60～80mm背腔時(shí)可使降噪系數(shù)超過0.42,比原始狀態(tài)泡沫鋁不設(shè)置背腔時(shí)的降噪系數(shù)高2倍左右;穿孔泡沫鋁設(shè)置背腔后的吸聲特性符合helmholtz共振吸聲的規(guī)律,但受到穿孔結(jié)構(gòu)、泡沫鋁原本存在的缺陷組成的通透結(jié)構(gòu)和氣泡孔在穿孔過程中被打開的小開口等因素的影響。

選擇厚度為2mm的薄微穿孔板,研究羊毛纖維穿入率、穿入量和穿孔率對(duì)微孔板吸聲性能的影響。在100~1600hz范圍內(nèi),隨著羊毛纖維穿入率和穿入量的增加,共振吸聲頻率均向低頻移動(dòng),吸聲頻帶都得到拓寬。當(dāng)羊毛纖維穿入率從0%增加到100%時(shí),共振吸收峰向低頻移動(dòng)了340hz,頻帶拓寬346hz以上。當(dāng)穿入量從0根增至160根時(shí),共振吸聲頻率向低頻移動(dòng)340hz;當(dāng)穿入量約為106根時(shí),頻帶拓寬360hz以上,共振吸聲系數(shù)為0.92。而當(dāng)穿孔率為1%時(shí),穿入羊毛纖維使最大吸聲系數(shù)降低,吸聲頻帶變窄;但隨著穿孔率的增加,穿入羊毛纖維可以顯著拓寬微穿孔板的吸聲頻帶,共振吸聲系數(shù)也隨之增大。當(dāng)穿孔率為6%時(shí),穿入羊毛纖維前后,最大吸聲系數(shù)從0.68增至0.97,共振吸聲頻率從1158hz降至986hz,頻帶拓寬了674hz以上。穿孔率越大,羊毛纖維改善微穿孔板吸聲性能的優(yōu)勢(shì)越顯著。

eps彩鋼夾芯板 eps隔熱夾芯板是彩色涂層鋼板（鍍鋅板、不銹鋼板、防靜彩色涂層鋼板）為面材，自熄聚 苯乙烯為芯材，用熱固化膠在連續(xù)成型機(jī)內(nèi)加熱加壓復(fù)合而成的超輕建筑板材。具有自重輕 （為混凝土屋面重量的1/20～1/30），保溫隔熱，施工速度快（無濕作業(yè)，不做二次裝修） 的特點(diǎn)；是一種集承重、保溫、防水、裝修于一體的新型圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料。 【面材】上/下0.3～0.6mm彩色涂層鋼板（鍍鋅板、不銹鋼板、防靜彩色涂層鋼板） 【芯材】聚苯乙烯（eps）容量為10～25kg/m3 【板型】平口型（h板）、企口型、950瓦楞型（平板、加筋均可） 【寬度】企口式有效寬度：950mm、1150mm；平口式有效寬度：1000mm、1200mm；瓦楞 型有效寬度為：950mm 【厚度】企口式厚度：40～250mm；平口式厚度：25～250mm；瓦楞型

eps彩鋼夾芯板 eps隔熱夾芯板是彩色涂層鋼板（鍍鋅板、不銹鋼板、防靜彩色涂層鋼板）為面材，自熄聚 苯乙烯為芯材，用熱固化膠在連續(xù)成型機(jī)內(nèi)加熱加壓復(fù)合而成的超輕建筑板材。具有自重輕 （為混凝土屋面重量的1/20～1/30），保溫隔熱，施工速度快（無濕作業(yè)，不做二次裝修） 的特點(diǎn)；是一種集承重、保溫、防水、裝修于一體的新型圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料。 【面材】上/下0.3～0.6mm彩色涂層鋼板（鍍鋅板、不銹鋼板、防靜彩色涂層鋼板） 【芯材】聚苯乙烯（eps）容量為10～25kg/m3 【板型】平口型（h板）、企口型、950瓦楞型（平板、加筋均可） 【寬度】企口式有效寬度：950mm、1150mm；平口式有效寬度：1000mm、1200mm；瓦楞 型有效寬度為：950mm 【厚度】企口式厚度：40～250mm；平口式厚度：25～250mm；瓦楞型

對(duì)鋼絲網(wǎng)架水泥細(xì)石夾芯板的水平承載力進(jìn)行了試驗(yàn)研究。通過對(duì)4個(gè)不同的試驗(yàn)構(gòu)件進(jìn)行往復(fù)加載試驗(yàn),考察了開洞及連接構(gòu)造對(duì)板材受力性能及破壞模式的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,在連接構(gòu)造可靠的情況下,鋼絲網(wǎng)架水泥細(xì)石夾芯板可充分發(fā)揮水平承載力,具有較好的受力性能。最后在試驗(yàn)基礎(chǔ)上提出了鋼絲網(wǎng)架水泥細(xì)石夾芯板的水平承載力及初始剛度的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。

組合磚墻體系抗壓承載力研究——文章主要討論了“等效截面法”、“試驗(yàn)研究法”、“極限應(yīng)變法”等3種方法計(jì)算組合墻體系的抗壓承栽力，并分析了組合墻體系承載力的影響因素，研究后發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)研究法較為合理適用。

設(shè)計(jì)并研制了一種微穿孔玻璃短纖維聚酯樹酯/聚氨酯泡沫夾層復(fù)合材料吸聲板結(jié)構(gòu),并用雙通道駐波管法對(duì)吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,分析了吸聲板結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料參數(shù)對(duì)吸聲效率的影響,結(jié)果表明:該復(fù)合材料吸聲結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的吸聲能力和較高的性能價(jià)格比

用自行研制的ｅｐｒ改性ｐｐ基阻燃泡沫材料制成微穿孔板，研究其吸聲特性及規(guī)律，并與ｅｐｒ改性ｐｐ基阻燃非泡沫材料微穿孔板進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明，泡沫材料微穿孔板吸聲體在中、低頻率區(qū)域的最大吸聲因數(shù)可達(dá)０９８以上；在１２５～２０００ｈｚ范圍內(nèi)平均吸聲因數(shù)可達(dá)０５２以上。

本文對(duì)dam復(fù)合型阻尼吸聲穿孔板吸聲性能進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，討論了填充吸聲材料，b腔厚度，阻尼穿孔板孔徑，穿孔率對(duì)吸聲性能的影響。理論與試驗(yàn)結(jié)果的一致性，對(duì)確定dam復(fù)合型阻尼吸聲穿孔板結(jié)構(gòu)具有重要的指導(dǎo)意義。

建筑物,特別是高級(jí)民用建筑,其室內(nèi)裝飾材料,多年來,往往使用膠合板。由于聲學(xué)功能的需要,又用穿孔膠合板(包括空腔內(nèi)填放吸聲材料)。如此裝修,施工簡(jiǎn)單,樸實(shí)莊重。但所有工程皆此做法,色彩又沒有變化,故顯得沉悶,單調(diào)無味。結(jié)合我院八十年代援建的埃及開羅國際會(huì)議中心工程,試用無紡針剌氈加穿孔板復(fù)合結(jié)構(gòu),進(jìn)行室內(nèi)裝修。本文介紹該材料的吸聲性能和特點(diǎn),以供參考。

無紡針刺氈,穿孔板結(jié)構(gòu)吸聲性能評(píng)述