纤维增强树脂基夹芯复合材料隔声性能的研究.pdf
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1、第2 期2023年6 月纤维复合材料FIBERCOMPOSITESNo.237Jun.2023纤维增强树脂基夹芯复合材料隔声性能的研究罗乐,谭艳,施锋,廖庆华,王刚,吴凡1(1株洲电力机车广缘科技有限责任公司,株洲412 0 0 1;2.株洲联诚集团控股股份有限公司,株洲412 0 0 1)摘要本文对轨道交通车辆安装复合材料头罩的驾驶室进行隔声研究,先从双层纤维增强树脂基夹芯复合材料对称结构和非对称结构的隔声性能进行研究,再对三层纤维增强树脂基夹芯复合材料结构的隔声性能进行探究,接着进一步探究阻尼材料、隔声材料对纤维增强树脂基夹芯复合材料隔声性能的影响,最后根据驾驶室的实际情况,探究空气层和内
2、饰件产品对驾驶室隔声性能的影响。结果表明,对于双层纤维增强树脂基夹芯复合材料结构,在声源侧分配厚的纤维层,比平均分配两侧纤维层可获得更高的隔声性能;对于三层纤维增强树脂基夹芯复合材料结构,将厚度最大的纤维层置于近声源端,将厚度次之的纤维层置于远声端,将厚度最小的纤维层置于中间的结构,其隔声量明显优于双层纤维增强树脂基夹芯复合材料结构;在复合材料背面增加阻尼材料或隔声材料都可提高其隔声性能;考虑内饰件及空气层时,驾驶室的隔声量可提高。关键词隔声;纤维增强树脂基夹芯复合材料;驾驶室Study on Sound Insulation Performance of FiberReinforced Re
3、sin Sandwich CompositeLUO Le,TAN Yan,SHI Feng,LIAO Qinghua,WANG Gang,WU Fan(1.Zhuzhou Electric Locomotive Widege Technology Co.,Ltd.,Zhuzhou 412001;2.Zhuzhou Lince Group Co.,Ltd.,Zhuzhou 412001)ABSTRACT In this paper,the sound insulation of cab of rail transit vehicle installed with composite headco
4、ver is stud-ied.First,the sound insulation performance of symmetrical structure and asymmetric structure of double-layer fiber rein-forced resin sandwich composite is studied,and then the sound insulation performance of three-layer fiber reinforced resinsandwich composite structure is explored.Then,
5、the influence of damping material and sound insulation material on thesound insulation performance of fiber reinforced resin sandwich composite material is further explored.Finally,according tothe actual situation of the cab,the influence of air layer and interior decoration products on the sound in
6、sulation performanceof the cab is explored.The results show that for the double-layer fiber reinforced resin sandwich composite structure,thesound insulation performance is higher when the thick fiber layer is distributed on the sound source side than when the fiberlayer is evenly distributed on bot
7、h sides.For the three-layer fiber reinforced resin sandwich composite structure,the thic-kest fiber layer is placed at the near sound source,the thickest fiber layer is placed at the far sound end,and the thickest fi-ber layer is placed in the middle.The sound insulation capacity of the structure is
8、 obviously better than that of the double-layer fiber reinforced resin sandwich composite structure.Adding damping material or sound insulation material on the backof the composite can improve the sound insulation performance.Considering the interior and air layer,the sound insulationof the cab can
9、be improved.KEYWORDS sound insulation;fiber reinforced resin matrix sandwich composite;cab通讯作者:罗乐,男,硕士,工程师。研究方向为玻璃纤维及复合材料。E-mail:8 7 19 0 9 8 8 q q:c o m381引言随着城市轨道交通行业的高速发展,车辆的运行速度也在逐步提高,为了提高车辆的运行速度,就必须对车辆进行轻量化,在轨道车轻量化的发展趋势下,头罩作为驾驶舱的重要部件之一,逐渐从金属材质向着纤维增强树脂基夹芯复合材料发展。纤维增强树脂基夹芯复合材料具有质轻、高强、高模、耐腐蚀、耐疲劳、可设
10、计性强、整体成型等一系列优异性能,使其在航空航天、军事工程和体育运动器材等领域得到广泛应用。目前,纤维增强树脂基夹芯复合材料在轨道交通领域得到应用,它对减轻车厢重量,降低噪声、振动,提高安全性、舒适性,减少维修等均有重要作用。尤其在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域,有很大的优势。随着车辆速度的提高,车内噪声问题2 已经成为影响运营可靠性、安全性和舒适性3-5 等的重要因素之一。纤维增强树脂基夹芯复合材料头罩作为驾驶室与外界环境隔断的主要部件,提高其隔声性能更是成为解决车内噪声问题的重中之重。本文先对双层纤维增强树脂基夹芯复合材料对称结构和非对称结构的隔声性能进行研究,再对三层纤维增
11、强树脂基夹芯复合材料结构的隔声性能进行探究,接着进一步探究阻尼材料、隔声材料对纤维增强树脂基夹芯复合材料隔声性能的影响,最后根据驾驶室的实际情况,设计四种工况,探究空气层和内饰件产品对驾驶室隔声性能的影响。本文中的研究结论可为工程中纤维增强树脂基夹芯复合材料隔声性能的提高提供方法借鉴和理论指导。2双层纤维增强树脂基夹芯复合材料结构隔声性能研究目前,双层纤维增强树脂基夹芯复合材料头罩厚度结构通常采用对称结构,即两侧纤维增强树脂基复合材料层(以下简称“纤维层”)以芯材为中心进行厚度对称,如图1所示。依据国际标准IS010140-2:2 0 2 1,对对称结构的双层纤维增强树脂基夹芯复合材料样件进行
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