高分子材料及表面功能材料声特性

kaola1992

随着材料科学的飞速发展，很多新型材料应用于声学领域，这就对新型材料声学性能的研究提出了迫切要求。本文开展了一类高分子材料宽带声学性能和表面功能材料流阻流噪声特性两个课题的研究。主要研究工作和相关结果如下： 第一部分研究了一种基于动态粘弹谱特性测量橡胶等高分子材料宽带声学参数的混合方法。首先利用动态粘弹仪测量材料的低频（< 100Hz）动态力学参数，按照时温等效原理将获得的参数拓展到声学关注的频段（100Hz～10kHz），再辅以声学测量与反演手段得到材料的声学参数。采用该方法对一种异戊橡胶材料进行了测量，并把测量结果用于该材料样品在声管中所构成的分层介质模型的仿真计算，得到的吸声系数计算值与声管实测值一致。 本文第二部分从表面功能材料科学的最新研究成果入手，结合水下航行器减阻降噪的需求，进行表面功能材料减小流阻与降低流噪声的理论和实验研究。在理论方面，研究了材料物性（亲水性、疏水性、粗糙度等）与流阻和流噪声的关系，认为疏水涂层减小流体与壁面的相互作用，可达到减阻降噪的效果。在实验方面，主要利用重力式水洞条件并完善阻力测试条件，分别采用金属回转体模型和聚氨酯管模型，深入研究了我国学者新研制的三类疏水涂料的表面阻力特性和流噪声特性，经多次对比测试得到其减阻降噪效果随流速、频率变化关系，结果表明疏水涂层具有一定的减阻降噪效果。由于该系列涂层的环境适应性和可靠性已经得到试验验证，因此其具有较好的工程应用前景。