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.
In this research work the amount of sound absorption in different multi-layer structures made from nonwoven layers and placed in various configurations were measured and analysed. After producing nonwovens with specified geometric characteristics, multi-layer structures with different configurations were made. We investigated the multi-layer structures and found out that when the number of layers in a structure increases, its sound absorption would rise. It was also observed that the increase in sound absorption at lower frequencies only occurs when the thickness of nonwovens is increased. However, at high frequencies the thickness of the nonwoven layers has a slight influence on the sound absorption of the multi-layer structure. It was also seen in the multi-layer structures that, with a less distance between layers, increasing the number of layers in the structures would positively improve the sound absorption. Hence, this property can be improved either by increasing the distance between the layers or simultaneously decreasing the number of layers in the multi-layer structures, although this trend would be true for panels having less than four nonwoven layers and at frequencies up to 1000 Hz.
PL
Badano wartość absorpcji dźwięku w wielowarstwowych strukturach wytworzonych z warstw włókninowych umieszczonych w różnych konfiguracjach. Po wyprodukowaniu włóknin uformowano różnego rodzaju konfiguracje. Stwierdzono, że przy wzroście ilości warstw w danej strukturze wzrasta również absorpcja dźwięku. Zaobserwowano, że wzrost absorpcji dźwięku przy niższych częstotliwościach wzrasta tylko przy wzroście grubości włóknin. Jednakże przy wyższych częstotliwościach grubość warstwy włókniny ma tylko niewielki wpływ na absorpcje dźwięku w strukturach wielowarstwowych. Zaobserwowano również ze w strukturach wielowarstwowych przy mniejszych odległościach pomiędzy warstwami i wzroście ilości warstw w strukturze wielowarstwowej wzrasta absorpcja dźwięku. Wynika z tego, że absorpcja dźwięku może być polepszona albo poprzez wzrost odległości pomiędzy warstwami lub równoczesne zmniejszenie liczby warstw w strukturze wielowarstwowej.
A sound barrier is a structure or device that reduces the level of airborne sound. The basic tasks of such a construction are to provide acoustic insulation and sound absorption. There are many materials available on the market ready to use as such structures used for soundproofing passenger vehicles, construction machinery, power units, etc. In this case, however, the practical use of ready-made materials for minimizing noise requires the use of barriers more complicated in construction than those made of a single material. Thus, each time it is necessary to adjust acoustic parameters of barrier to the individual characteristics of equipment whose acoustic emission we want to reduce. Tests according to standards of such structures require work- and time-consuming and expensive research, e.g. special rooms are required for do this (reverberation and anechoic chambers), which are not always available. In this paper, the author proposes a comparative measurement using a simplified method, which can be used in industrial conditions or small measurement laboratories.
PL
Przegroda dźwiękoizolacyjna jest konstrukcją lub urządzeniem, które zmniejsza poziom dźwięków przenoszonych drogą powietrzną. Podstawowymi zadaniami takiej konstrukcji są zapewnienie izolacji akustycznej oraz pochłanianie dźwięku. Na rynku dostępnych jest wiele materiałów gotowych do wykorzystania jako tego typu konstrukcje stosowane do wygłuszenia pojazdów pasażerskich, maszyn budowlanych, jednostek napędowych itp. W tym przypadku praktyczne wykorzystanie gotowych materiałów do minimalizacji hałasu wymaga jednak stosowania bardziej skomplikowanych w budowie przegród niż wykonane z jednego materiału. Tym samym każdorazowo trzeba dopasowywać parametry akustyczne przegrody do indywidualnych cech urządzenia, którego emisję akustyczną chcemy ograniczyć. Badania zgodne z normami takich struktur wymagają praco- i czasochłonnych oraz kosztownych badań, wymagane do tego są specjalne pomieszczenia (komory pogłosowe i bezechowe), którymi nie zawsze dysponujemy. W artykule autor proponuje pomiar porównawczą metodą uproszczoną możliwą do wykorzystania w warunkach przemysłowych czy też małych laboratoriach pomiarowych.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.