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整体中空夹芯复合材料力学及隔声性能的研究

【摘要】: 整体中空夹芯复合材料因其具有比强度、比刚度高,特别是整体性、可设计性等特点,在许多重要的工程结构中得到了广泛的应用,尤其在墙体、内饰材料等建筑材料和轨道交通中的不断应用,除了要满足其基本力学性能要求外,还要求其有隔声性能。因此,对该种材料的隔声性能展开研究也就显得极为重要。本课题研究了整体中空夹芯复合材料的芯材结构设计和预成型件的织造,重点对整体中空夹芯复合材料的隔声性能进行研究,分别探讨了芯材高度、形态和面板厚度与隔声性能的关系。此外该材料要应用在这些领域必须要有一定的力学性能,因此本课题还研究其基本力学性能,使其在满足强度要求的基础上具有隔声性能,为该材料的应用领域不断扩大提供理论依据。主要内容有以下三个部分: (1)整体中空夹芯复合材料芯材的结构设计和预制件的制备。本课题查阅相关文献,根据南玻院专家的建议和实际的织造条件设计了三种不同芯材形态、五种不同高度和两种不同面板厚度的整体中空夹芯复合材料。绘制成上机图后在江南大学自主研发和改造的剑杆织机上织制。通过手糊成型工艺对其复合,最终得到不同芯材形态、高度和面板厚度的整体中空夹芯复合材料。 (2)整体中空夹芯复合材料基本力学性能的测试。对于不同高度和面板厚度材料的基本力学性能已有人做过研究,这里就不再重复。本课题主要是研究不同芯材形态的中空夹芯复合材料的力学性能,在其他参数相同的情况下,其绒经形态主要影响了该材料的压缩、弯曲、低速冲击性能。依据相应国家标准对中空材料的平压、侧压、弯曲、低速冲击性能等进行测试,得到实验数据并对其进行分析。 (3)整体中空夹芯复合材料隔声性能的测试。本课题查阅相关文献选用实验室常用的混响室法,在声音的高频和低频条件下对材料的隔声性能进行测试,得到不同频率条件下材料的隔声量。探究其绒经形态、芯材高度、面板厚度对其隔声性能的影响,并分析可能的原因,得出一些有益的结论,为该材料应用领域的不断扩大提供理论依据。

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