高分子微粒吸声材料的制备、吸声特性及计算机仿真研究

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1、叫川大学倾十毕业论文高分子微粒吸声材料的制备、吸声特性及计算机仿真研究材料学专业研究生：周洪导师：黄光速教授本文研究了多种高分子微粒吸声材料的制各及其吸声性能。采用悬浮聚合、分散聚合及乳液聚合等方法，根据聚合物分子设计和粒子设计，以带侧基的Q一烯烃聚合物的单体如丙烯酸烷基酯，甲基丙烯酸烷基酯，苯乙烯等，制备了一系列不同结构、粒径及其分布的高分子微粒。采用聚氨酯弹性体和聚氨酯泡沫作为吸声材料的基体约束材料，划制得的高分子微粒进行了组装以及声学性能研究。采用B&K4026型阻抗管通过传递函数法对材料的吸声性能及声学特性避行测试和表征，并利用经典理论模型和经验模型对材料的声

2、学特性进行了分析研究。在颗粒散体元模型基础上，通过计算机仿真的方法，建立了高分子微粒的离散元模型(DEM)，对高分子微粒吸声材料的声学特性以及吸声机制进行了初步探讨。研究结果表明，具有柔性约束组装结构的高分子微粒吸声材料在r1、低频段出现吸收平台，特别是在5001600Hz范围内吸声性能突出，平均吸声系数在0．4以上，最大吸声系数可达O．92，具有良好的吸声效果。这样的吸声性能与声学聚氨酯泡沫的吸声效果相当，但其特点在于获得相同吸声系数所需材料厚度更薄，低频吸声效果更为突出。研究发现，高分子微粒多层次结构及性质对材料的声学性质影响Ⅲ]显，并进一步对材料的吸声性能产：生

3、较大影响。这说明材料的微观结构与材料的声阻抗等声学性质密切相关，通过调控高分子微粒材料的多层次结构控制材料的吸声性能是完全可行。一定条件下，适当匹配高分予微粒的特性阻抗和孔隙中空气的波阻抗可有效地提高材料船川火学坝I‘毕业论文的吸声系数。在相关吸声材料的模型中，现有的经典模型大多只能预测高分子多孔材料的声学性能。虽然神经网络模型可用来较好的预测高分子微粒n及声材料的声学性能，但该模型无法提供更深入的分析研究高分子微粒吸声材料吸声机制的信息。本文通过计算机仿真方法，利用颗粒敞体元模型，建立了高分子微粒的DEM模型，进一步运用MATLAB语言‘开发了三维高分子微粒散体元的

4、DEM仿真程序。通过该程序初步研究了高分子微粒吸声材料的吸声机制。系统的理论研究初步证实：高分子微粒吸声材料对声能的吸收源于两部分的贡献：其一，高分子微粒间隙对于空气的粘滞损耗；其二，高分子微粒群作为吸声单元，在冲击、挤压及摩擦力作用下相互运动产生的损耗。反映了高分子微粒所特有的在相互作用和运动过程中突出的耗能特征。关键词：吸声材料；高分子微粒；制备；吸声机制；离散元模型；计算机仿真四川大学硕士毕业论文PREPARATIoNANDRESEARCHoNACOUST_CCHARICATERISTlCSOFTHESoUNDABoSRPTIoNMATERIALBASEDoNP

5、OLYMERMICRo-PARTlCLESASWELLASCoMPUTERSlMULATIoNMajor：MaterialSciencePostgraduate：HongZhouSupervisor：PT《．GuangsuHuangInthispaper,anovelkindofsoundabsorptionmaterialsassembledwithpolymermicro—particleswasprepared，amongwhichPUfoamwithcertaingeometryvacuumseveredasboundmaterials．Polymermicr

6、o-particleswithdifferentstructures，sizeandsizedistributionsweresynthesizedbysuspension，dispersionandemulsionpolymerization．Thesoundabsorptioncharacteristicsofthematerialsarediscussedandtheexperimentalinvestigationofacousticpropertieshasbeencarriedoutintheimpedancetube(B&K4026)accordingt

7、otransferfunctionmethod．ByusingDiscreteElementMethod(DEM)，anewcomputersimulationmethodisalsopresentedtostudythesoundabsorptionmechanismofthematerialhere．Experimentalresultsshowthatthematerialpossessesitscharacteristicfrequencybandwheretheaveragesoundabsorptioncoefficientofthema