The influence of surface asymmetry of thermoplastic composites on their sound absorption

• Autorzy: Gliścińska, E. , Michalak, M. , Krucińska, I.

Warianty tytułu

PL

Wpływ asymetrii powierzchniowej na dźwiękochłonność kompozytów termoplastycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Among sound insulating materials used in the automotive industry, multilayer systems consisting of foams, nonwovens, mats, knitted fabrics or porous panels in different combinations are very popular. These materials can be replaced by fibre reinforced composites. These composites can be good sound absorbing materials even at low thickness. One way to increase sound absorption is to form a composite with an optimal structure and surface topography. In this work, the investigations concern the sound absorption by thermoplastic composites with surface asymmetry. The influence of surface asymmetry of thermoplastic composites on their sound absorption coefficient was studied. The first kind of asymmetry concerns the structure of the composite surface, i.e. plastic and fibrous structure. The second kind of asymmetry concerns the topography of the composite surface, i.e. the one side of the composite surface is smooth and on the opposite side it is characterized by some relief. The sound absorption coefficient was measured for different sample orientations to the sound wave to assess the significance of the surface asymmetry and to indicate a more favourable composite side from the sound absorption point of view. Generally, both the surface structure asymmetry and surface topography asymmetry influence the sound wave behaviour and consequently increase the compositesound absorption.

PL

Spośród materiałów tłumiących dźwięk stosowanych w przemyśle samochodowym bardzo popularne są układy warstwowe składające się z pianek, włóknin, mat, dzianin lub porowatych paneli w różnych kombinacjach. Materiały takie mogą być zastąpione przez kompozyty wzmacniane włóknami, które mogą wykazywać dużą absorpcję dźwięku nawet przy małej ich grubości. Jednym ze sposobów zwiększenia absorpcji dźwięku jest zapewnienie optymalnej struktury i topografii kompozytu. W pracy przedstawiono badania dotyczące absorpcji dźwięku przez kompozyty charakteryzujące się asymetrią powierzchniową. Badano wpływ asymetrii powierzchniowej kompozytu na współczynnik absorpcji dźwięku. Pierwszy rodzaj asymetrii dotyczył struktury powierzchni kompozytu, tj. struktury włóknistej oznaczonej jako „fibrous”, i struktury bardziej sprasowanej, oznaczonej jako „plastic”. Drugi rodzaj asymetrii dotyczył topografii powierzchni kompozytu, tj. jedna strona kompozytu była gładka, druga posiadała specjalnie nadany relief. Współczynnik absorpcji dźwięku był wyznaczany dla różnego ukierunkowania próbki kompozytu w stosunku do padającej fali dźwiękowej, tak by można było ocenić znaczenie asymetrii powierzchniowej i wskazać bardziej korzystną stronę kompozytu z punktu widzenia możliwości tłumienia dźwięku. Generalnie, zarówno asymetria struktury, jak i topografii powierzchni kompozytu wpływa na zachowanie się tłumionej fali dźwiękowej, a w konsekwencji na wzrost absorpcji dźwięku przez kompozyt.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt termoplastyczny; absorpcja dźwięku; asymetria powierzchniowa; włókno

EN

thermoplastic composite; sound absorption; surface asymmetry; fibre

• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 14, nr 3
• Strony: 150--154
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gliścińska, E.

• Lodz University of Technology, Department of Material and Commodity Sciences and Textile Metrology, ul. Żeromskiego 116, 90-924 Łódź, Poland ,

autor

Michalak, M.

• Lodz University of Technology, Department of Material and Commodity Sciences and Textile Metrology, ul. Żeromskiego 116, 90-924 Łódź, Poland

autor

Krucińska, I.

• Lodz University of Technology, Department of Material and Commodity Sciences and Textile Metrology, ul. Żeromskiego 116, 90-924 Łódź, Poland

Bibliografia

• [1] Jiang S., Cai Y., Zhou X., Yan X., Preparation and properties of composite multilayer sound absorption structures, Journal of Textile Research 2012, 33 (9), 20-25.
• [2] Mirjalili Seyed A., Mohammad-Shahi M., Investigation on the acoustic characteristics of multi-layer nonwoven structures. Part 1 - Multi-layer nonwoven structures with thesimple configuration, Fibres and Textiles in Eastern Europe 2012, 20, 3 (92), 73-77.
• [3] Jia Horng, L., You Cheng, L., Chao Chiung, H., Chia Chang, L., Chin Mei, L., Ching Wen, L., Manufacturing process of sound absorption composite planks, Advanced Materials Research 2010, 97-101, 1801-1804.
• [4] Borlea A., Rusu T., Vasile O., Investigation of composite materials for its sound absorption properties, RJAV 2012, 9 (2), 123-126.
• [5] Gliścińska E., Michalak M., Krucińska I., The influence of press conditions on the acoustic properties of hybrid nonwoven based composites, Composites Week @ Leuven And Texcomp-11 Conference, 16-20 September 2013, Leuven, online 20.03.2014
• [6] Na YJ., Lancaster J., Casali J., Cho G., Sound absorption coefficient of micro-fiber fabrics by reverberation room method, Textile Research Journal 2007, 77 (5), 330-335.
• [7] Küçük M., Korkmaz Y., The effect of physical parameters on sound absorption properties of natural fiber mixed nonwoven composites, Textile Research Journal 2012, 82 (20), 2043-2053.
• [8] Gliścińska E., Michalak M., Krucińska I.Sound absorption property of nonwoven based composites AUTEX Research Journal 2013, 13, 4, December. DOI: 10.2478/v10304-012-0036-2©AUTEX.
• [9] Chen D., Li J., Ren J., Study on sound absorption property of ramie fiber reinforced poly(L-lactic acid) composites: Morphology and properties, Composites: Part A 2010, 41, 1012-1018
• [10] Reddy Narendra, Yang Yiqi, Completely biodegradable soyprotein-jute biocomposites developed using water without any chemicals as plasticizer, Industrial Crops and Products 2011, 33, 35-41.