玻璃纤维毡加强热塑性复合资料(GMT)具有质轻,导热系数低,绿色环保,韧性、刚性、耐障碍性、耐侵蚀性等归纳功能优异的特质,该资料于20世纪90年代被使用于汽车工业,用来缔制保障杠横梁、座椅及仪表板骨架、车下体回护罩等汽车零部件,是汽车告竣轻量化的紧要资料之一。当把GMT用于汽车顶棚时,须要研究资料的刚性,声学个性和美学功效。轻质GMT是一种新型GMT,与守旧GMT比拟具有膨胀倍率高、密度低的特质,这就使它比守旧GMT更适合动作汽车内饰顶棚资料。
玻璃纤维毡加强热塑性复合资料(GMT)具有质轻,导热系数低,绿色环保,韧性、刚性、耐障碍性、耐侵蚀性等归纳功能优异的特质,该资料于20世纪90年代被使用于汽车工业,用来缔制保障杠横梁、座椅及仪表板骨架、车下体回护罩等汽车零部件,是汽车告竣轻量化的紧要资料之一。当把GMT用于汽车顶棚时,须要研究资料的刚性,声学个性和美学功效。轻质GMT是一种新型GMT,与守旧GMT比拟具有膨胀倍率高、密度低的特质,这就使它比守旧GMT更适合动作汽车内饰顶棚资料。
汽车内饰顶棚位于旅客头顶与汽车外壳之间,是汽车内饰中平面面积最大的内饰件,对付今世汽车来说,它不光具有点缀性的效用,同时还承受着回护旅客头部安适、阻隔由车顶传送的噪音进入车内以及招揽车内形成的噪音的效用。是以,汽车内饰顶棚吸音功能对汽车噪音的全体独揽起着合头性的效用。汽车的噪声功能虽不是汽车的根本功能,但却是汽车的质地目标,跟着人们对汽车的进一步知道,汽车噪声已成为极度首要的一项汽车质地目标,直接影响到汽车的出卖处境和认同度。是以,斟酌GMT的吸音功能瑕瑜常须要的。
影响GMT 板材吸音功能的紧要成分搜罗板材的成型厚度、透气率、GMT 板材面密度以及GMT汽车内饰顶棚与钣金的间隙4 个方面,笔者通过一系列实习,周详领悟和分析了各个成分与成型后GMT 汽车内饰顶棚吸音功能之间的相合。
1、实习片面1.1 原资料短切玻璃纤维:均匀长度5 cm,巨石集团有限公司;丙纶短纤维:湖北博韬合纤有限公司;三层共挤阻隔热熔胶膜、聚酯热熔胶膜、热熔胶网:杭州志合高分子资料有限公司。1.2 GMT汽车顶棚样品的制备(1) 差异面密度GMT板材的制备。采用无纺梳理工艺,按玻璃纤维∶丙纶短纤维质地比为55∶45的比例投料至无纺修立中,原委铺网、针刺获得差异面密度的混纺毡,然后将无纺毡正在180℃的条目下烘烤、加压使丙纶纤维熔化,经冷却获得800,900和1000g/m2的轻质GMT板材。(2) 差异透气率GMT汽车内饰顶棚的制备。GMT汽车顶棚的临盆工艺:①最初将一壁贴有热熔胶膜的GMT板材正在红外加热箱中加热至190℃[10],此时因为丙纶短纤维熔化后玻璃纤维懈弛并直立,使得GMT板材膨胀,膨胀率与GMT板材中的玻璃纤维含量相合。②将面料平铺于GMT板材附有热熔胶膜的一侧上,并送入模具中举办冷压成型。采用上述临盆工艺,通过正在GMT板材的外观贴合差异品种的热熔胶膜获取透气率差异的样品。个中,三层共挤阻隔胶膜透气率最低;聚酯热熔胶膜透气率中等;热熔胶网透气率最高。(3) 差异成型厚度的GMT汽车内饰顶棚的制备。采用(2)中GMT汽车顶棚的临盆工艺,通过调解冷却模具的间隙分袂为3,4,5mm,可获得差异成型厚度的GMT汽车顶棚。1.3 测试法子采用驻波管法测试顶棚样品的吸音系数,驻波管内径为10cm,衡量从1000~6000Hz规模内共6个声波频率下的吸声系数。实习修立主体是1根内壁腻滑且坚硬的刚性管,管子的一端装置扬声器,另一端装入直径为10cm的圆形待测样品,驻波管中的声场愚弄探管测试,声波入射到资料外观后,一片面声波进入资料孔隙,惹起孔隙中氛围和资料中微细纤维的振动,因为摩擦和粘滞阻力,声能变为热能被招揽;另一片面声波向相不和标反射,入射波和反射波的叠加正在内壁设置了驻波。遵照GBJ88–1985《驻波管法吸声系数与声阻抗率衡量楷模》,愚弄探管可能测作声压的极大值和极小值,即可估量资料的吸音系数。
图1为成型厚度分袂为3,4,5mm的低、中、高透气率GMT汽车内饰顶棚所对应的吸音系数–频率弧线。个中,汽车内饰顶棚所行使的轻质GMT板材面密度均为800g/m2。从图1可看出,汽车内饰顶棚的成型厚度对吸音系数影响很大,无论是正在低频(0~2000Hz)段、中频(2000~4000Hz)段依然高频(4000~6000Hz)段,吸音系数总体上都随成型厚度的弥补而增大,这是由于当成型厚度弥补时,GMT板材的膨胀率增大,使得板材的孔隙率弥补,从而不光弥补了声波的射入量,并且使得声波正在板材中有更长的散播途径,更众的声波正在与玻纤的摩擦和振荡进程中转化为热能,透过汽车内饰顶棚的声波变少,阐扬为吸音系数升高。是以,升高成型厚度是升高吸音系数的一个极度有用的要领。当正在GMT板材外观贴合热熔胶膜时,因为差异品种的热熔胶膜高温下向GMT中渗出性差异,使得最终成型获得的GMT汽车内饰顶棚具有差异的透气率。
图2为成型厚度分袂为3,4,5mm时差异透气率的GMT汽车内饰顶棚所对应的吸音系数–频率弧线。个中,汽车内饰顶棚所用的轻质GMT板材面密度均为800g/m2。
当GMT汽车内饰顶棚的成型厚度为3mm时,资料的吸音系数随透气率转折的秩序性比拟显然,当频率大于1000Hz时,资料的透气率越高,吸音系数越高。当GMT汽车内饰顶棚的成型厚度为4mm时,正在高频区资料的透气率越高,吸音系数越高;而正在低频和中频区秩序性不是很强;当GMT汽车内饰顶棚的成型厚度为5mm时,高透气率的资料正在高频区依然阐扬出最高的吸音系数,而正在低频区和中频区秩序性不显然。而正在实质使用进程中,低频区和中频区的吸音紧要通过内饰顶棚和钣金之间的“装置间隙”来调解,GMT汽车内饰顶棚更大的效用正在于招揽更众的高频声波。是以,图2所示的实习结果证明通过行使热熔胶网可使GMT汽车内饰顶棚获取较高的透气率,从而升高它的吸音功能。
图3所示GMT板材面密度分袂为800,900,1000g/m2的汽车内饰顶棚正在成型厚度分袂为3,4,5mm时所对应的吸音系数–频率弧线。个中,全豹的样品都采用高透气率的热熔胶网。从图3可看到,与成型厚度和透气率比拟,GMT板材面密度的转折对吸音系数的影响要小得众。3种面密度差异的汽车内饰顶棚的吸音系数–频率弧线简直是重合的。但当成型厚度为4,5mm时,GMT汽车内饰顶棚的吸音系数正在2000Hz和3000Hz时,面密度为1000g/m2的GMT板材吸音系数最高,越发是当成型厚度为5mm时,这种趋向更显然。这是由于正在类似厚度的条目下,较大的面密度相当于弥补了顶棚内部纤维的交叉密度,当声波通过期,弥补了纤维对声波的招揽,因此使吸音系数获得了升高。
影响GMT汽车内饰顶棚吸音功能的成分再有汽车内饰顶棚与钣金的间隙这一安装参数。图4所示为3种差异间隙(0,5,10cm)所对应的GMT汽车内饰顶棚的吸音系数–频率弧线。个中所用的是高透气率、GMT板材面密度800g/m2、成型厚度5mm的内饰汽车顶棚。从图4可能看到,汽车内饰顶棚与钣金间的间隙对汽车内饰顶棚的吸音系数影响较大,越发是正在低频区和中频区,间隙越大,吸音系数越高。这是由于汽车内饰顶棚与钣金间的间隙紧要对较低频率的声波起效用,弥补间隙相当于弥补了汽车内饰顶棚的厚度。
(1) GMT汽车内饰顶棚的吸音系数受到GMT板材面密度的影响不大,仅正在频率2000Hz和3000Hz下,面密度高的板材阐扬出高的吸音系数。
(2) GMT汽车内饰顶棚的吸音系数正在悉数测试频率规模内总体上阐扬出跟着成型厚度的弥补而增大的趋向。
(4) 正在低频和中频区,弥补GMT汽车内饰顶棚与钣金之间的间隙可能明显升高顶棚的吸音系数。
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