通过调节薄膜水平实现泡沫材料的声学性能：阐述、模型和实验
摘要：用数值和实验的方法来表征具有膜状孔隙结构的泡沫材料的宏观传输和声学行为。还研究了膜泡沫层的声吸收行为与其局部微观结构形态的直接关系。首先，我们制备了一组具有相同密度和单一孔径大小但不同窗户闭合率的泡沫样品。然后，直接在扫描电子显微镜和双目图像上测量了与膜相连的孔隙连通性的形态。获得的形态学信息用于重建计算性能凯鑫代表性单元。基于缩放律和半现象学的JCAL模型，得到了声学多孔材料的计算模型。为了验证目的，数值模拟进一步与一组三麦克风管测试的实验数据进行比较，得到了非常好的一致性。从声学角度来看，得到的结果表明，在给定的高多孔性和孔径情况下，通过控制膜层水平在45-85%的范围内，可以实现基于泡沫层的高吸声能力。为了制备这些泡沫材料，泡沫制备过程中应使用14-18%的明胶浓度。此外，通过改变膜的含量，我们可以在特定频率范围内获得泡沫层的声学吸收峰值和平均值等信息。在方法上，我们的工作提出了(i)从局部微观结构直接表征宏观性能的系统方法，以及(ii)一种可用于制备具有所需微观结构的泡沫材料的制造技术。
作者：Van Hai Trinh, Camille Perrot, Vincent Langlois, Olivier Pitois, Yacine Khidas
论文ID：1712.03849
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2017-12-12