木质阻尼多层复合结构设计对隔声性能的影响

刘美宏，彭立民，宋博骐

（中国林科院木材工业研究所；国家林业局木材科学与技术重点实验室，北京 100091）

传统地提高单层匀质材料的隔声性能的方法是通过增加材料的质量以及厚度，提高其隔声性能。这种方法既增加材料的成本又给材料的加工利用带来不便。目前，新型的隔声材料以多层复合材料为主，向着轻质、厚度薄、隔声性能好的方向发展[1-3]。将同等厚度的单层材料设计为多层复合材料，在不增加材料的厚度与质量的前提下提高其隔声性能。由于多层复合结构具有多层界面的特点。声波在入射到多层复合材料的结构表面时，声波在多层结构中每一层都要经历一次反射和透射的过程。而反射波、透射波又在界面之间发生多次反射、透射，使得声能被大量消耗，从而达到隔声降噪的目的[4-5]。通过进一步优化多层复合材料的参数以及复合结构使得隔声性能最佳。

将金属材料与阻尼材料多层复合，改变面板、芯层的厚度、芯层的阻尼和弹性模量以及平面尺寸提高其隔声性能[6-7]。也可以通过改变材料的结构、刚度等参数提高复合材料的隔声性能。增加芯层材料的刚度，抑制了复合材料的共振，使得共振频率处的隔声量提高[8]；通过改变纤维增强塑料板与铝蜂窝板多层复合材料的铺层角度、芯层的弯曲刚度等参数提高其隔声性能[9]。C. F. Ng和Yin 等通过改变材料的硬度和刚度，提高复合阻尼结构板隔声性能[10-12]。保持材料的质量以及厚度不变，增加复合材料的层数、填充吸声材料以及改变复合结构提高复合材料的隔声性能[13]。……