Page 156 - 《应用声学》2022年第5期
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2 DE薄膜吸声体结构设计 3 试验结果分析
本文实验所用材料为 3M 公司生产的 VHB 3.1 穿孔DE薄膜吸声性能分析
4910 薄膜。由于薄膜初始厚度一般为 1 ∼ 3 mm， 为了拓宽 DE薄膜的吸声频带，利用激光对DE
薄膜较厚，通常需要经过一定比例的拉伸处理使薄 薄膜进行穿孔处理。薄膜预拉伸比 δ = 4，穿孔间距
膜存在张力，薄膜张力的存在能使薄膜在声激励下 b = 5 mm，孔径d 3 = 0.45 mm，孔呈正交排布。
更易消耗声能量。本试验薄膜通过拉伸机构双向拉 与预拉伸比 δ 为 4 的未穿孔薄膜进行吸声性能
伸，得到不同预拉伸比 δ(拉伸后薄膜边长l 1 /拉伸前 对比。试验结果如图3 所示，图3 中虚线为未打孔的
薄膜边长l 0 = δ)的DE薄膜。 DE 薄膜吸声效果，实线为打孔后的吸声效果。由
如图 1 所示，亚克力板中间区域利用激光切割 图 3 可知，穿孔后的 DE 薄膜相比穿孔前吸声频带
出一块空心圆形区域，将拉伸好的 DE 薄膜黏附在 稍有提升(其中在350 Hz左右至969.7 Hz的频率段
亚克力板中间空心圆形区域上，形成半径为 50 mm 上有 618 Hz 左右频带的吸声效果稍有提升)。薄膜
的薄膜结构。激光切割亚克力板组合形成背腔高度 进行穿孔处理后，把穿孔区域看作是微穿孔板，声波
为 100 mm 的亚克力背腔。后续对拉伸好的薄膜进 与薄膜的耦合作用的同时，增加了孔隙中空气的摩
行激光打孔处理，通过调整打孔的大小得到不同孔 擦能量耗散，使得吸声效果得以提升。
径的微穿孔DE薄膜吸声体结构。
δ=4, b =5 mm, d=0.45 mm
̎Бҧ δ=4, ళቈߘ
%&ᘙᒛ ᑀᑿ 1.0
0.8
༏А੪ߘ
0.6 (351.6, 0.176 (969.7, 0.176
ծܦጇ 0.4
图 1 实验结构示意图
Fig. 1 Schematic diagram of the experimental 0.2 618.1 Hz
structure
0
利用长 1240 mm 的阻抗管对试样进行吸声性 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
ᮠဋ/Hz
能测量。通过阻抗管上的两个声压传感器利用传
递函数法测得吸声系数。吸声测量系统如图 2 所 图 3 δ = 4，DE 薄膜穿孔前后吸声性能对比
示，主要由扬声器、阻抗管和声压传感器组成。 Fig. 3 The sound absorption performance com-
试样通过亚克力板背腔密封住，利用螺栓将试 parison of DE film before and after perforation
when δ = 4
样与阻抗管进行固定。实验的声压传感器间距为
140 mm，能够在50 ∼ 1000 Hz频率范围内进行吸声 3.2 薄膜初始厚度影响
性能测试。 初始厚度为 1 mm 的穿孔 DE 薄膜吸声频率范
围虽然有所拓宽，但是吸声系数仍较低。试验通
Ҫဋஊܸ٨ 过增加薄膜初始厚度，制作了预拉伸比 δ = 4、初
ઈኮ 始厚度为 2 mm 的薄膜试样，利用激光打孔至孔径
ηՂԧၷ٨ Mic1 Mic2
0.45 mm，与初始厚度为1 mm的穿孔薄膜试样进行
吸声性能对比，如图 4 所示。由图 4 可知，穿孔 DE
薄膜初始厚度增加后，吸声效果得到进一步提升。
௭ᇨ٨
如图 4 中实线所示，初始厚度为 2 mm 的穿孔薄膜
图 2 吸声测量系统 在 200 ∼ 1000 Hz 的吸声频带整体都有明显上升。
Fig. 2 Sound absorption measurement system 其中在 369 ∼ 933 Hz 频段有 564 Hz 左右的频带吸
