[发明专利]一种具有隔热功能的五层复合吸声材料

说明书

技术领域

本发明涉及多功能吸声材料的结构，特别涉及一种具有隔热功能的五层复合吸声材料，可直接应用于交通领域或其它有环保要求的强噪声环境，如作为汽车内部和高速列车车厢内。

背景技术

高速铁路作为当代高新技术的集成，具有运能大、能耗低、污染小、安全舒适等比较优势，是交通运输体系中最具可持续性和环境友好性的运输模式，是世界各国科学技术和制造产业创新能力、综合国力以及国家现代化程度的集中体现和重要标志之一。

“十一五”期间我国高速铁路建设在国家的大力支持下得到跨越式发展。随着京沪高铁的开通目前我国高速铁路运营里程已位居世界第一。其中，京津城际高速铁路列车运行速度已达到300km/h，京沪高速铁路的设计时速达到了350km/h。列车提速后噪声与振动问题显得愈加突出，已成为制约高速铁路技术发展的关键因素，噪声与振动的污染不仅严重影响车内的安静性、乘员的舒适性和高铁沿线区域居民的生活环境，而且也导致了列车的主要机械设备工作时磨损疲劳甚至失效，在降低了设备使用寿命的同时也威胁着高速列车的安全运行。

高速列车车内噪声环境是决定乘客舒适度的重要因素之一。车厢内部噪声试验研究结果表明：车内低频噪声突出，噪声大小和频谱特性随空间位置分布不均匀，列车运行速度是影响车内噪声的主要因素，当列车高速运行时其噪声大都超过了国家标准规定的容许值。列车高速运行经过长距离隧道旅客的不舒适感会比较强烈，因此需要在车厢内铺设吸声材料来降低车内噪声。

对轨道列车的噪声控制是一门复杂的现代艺术，不仅涉及到声学、材料力学和机械设计等多种学科，而且需要考虑列车车厢对气动性能、气密性能、结构强度及轻量化材料的严格要求。因此在保证车厢内部温度、湿度等环境要求下，发展保温绝热、吸声减振的多功能复合材料技术进行列车内部噪声控制，对降低高速列车车厢内部的噪声水平以及提高乘客的舒适度有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有隔热功能的五层复合吸声材料，该设计方案为多孔材料和硬质阻尼材料的优化组合，其中一个主要设计思路借鉴建筑声学中双层板填充多孔吸声材料模型（亦可选取多孔类保温吸声材料），如在双层板之间设置弹性支撑结构，可进一步起到减振作用。选取具有良好的保温性能和工程应用价值，同时有一定吸声性能的多孔材料，其材料密度应为较小的软材料，另外由于材料有比较大的弹性和伸缩性，因此也会起到一定的减振作用。如图2所示，为吸声材料和隔热硬质材料组成的复合材料的吸声原理。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种具有隔热功能的五层复合吸声材料，其特征在于，保温绝热性能多孔保温材料层和硬质阻尼隔声材料层交错层叠的五层复合结构，所述的多孔保温材料层的总厚度需要大于50mm。

作为上述技术方案的一种优选，所述的多孔保温材料层为三聚氰胺泡棉。

作为上述技术方案的一种优选，所述的硬质阻尼隔声材料为EPDM或硬质橡胶隔声垫。

本发明的优点在于，本发明得到的复合吸声材料性能满足：(1)吸声性能平均吸声系数0.8以上；（2）保温绝热，作用温差在50度以上；（3）质轻，环保，无纤维、粉尘污染；（4）改变了以往分层安装的模式，可大大提高安装、生产效率。

附图说明

图1是本发明的五层复合吸声材料的应用环境的原理示意图；

图2是本发明的五层复合吸声材料的组成示意图；

图3是本发明的五层复合吸声材料的加工示意图；

图4是本发明的五层复合材料实施案例1的吸声系数混响室测试结果示意图；

图5是本发明的五层复合材料实施案例2的吸声系数混响室测试结果示意图。

附图标识：

1、多孔保温材料层      2、硬质阻尼材料层       3、车厢外部主体结构

4、车厢内部壁板        5、车厢内部空间

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明，通过下面参照附图对本发明实施例的详细描述，本发明的上述和其他特点和优点将会变得更清楚，其中：

如图1所示，是本发明多功能分层复合材料用于高速列车车厢内的示意图。

本发明的多功能分层复合材料包括：多孔保温材料层1和硬质阻尼隔声材料层2，设置于车厢外部主体结构3（比如：铝型材）和车厢内部壁板（包括：侧壁板、天花板和地板）4之间，以消除车厢内部空间5内的噪声。