Měření akustických a mechanických vlastností pórovitých materiálů pro aplikace v automobilovém a leteckém průmyslu

Ing. Vojtěch STUDÝNKA

Master's thesis

Measurement of the acoustic and mechanical properties porous materials for applications in automotive and aerospace industries

Abstract:

Tato práce pojednává o problematice hluku a vibrací z hlediska konstrukce a přípravy prostředků pro jejich tlumení vhodných pro aplikace v automobilním a leteckém průmyslu. Jedná se zejména o pěnové systémy na bázi PUR. V první části jsou čtenáři seznámeni se základními fyzikálními veličinami a vztahy ve vibro-akustice, přičemž se část této kapitoly okrajově věnuje také fyziologickému působení hluku na člověka. Druhá část se zabývá jednotlivými typy materiálů a konstrukcí, které tyto nežádoucí jevy (hluk a vibrace) potlačují. Další kapitola je věnována praktické části, kde byly proměřeny mechanické a akustické vlastnosti studovaných PUR materiálů ve frekvenční oblasti 50-6300 Hz: koeficient zvukové pohltivosti, dynamický modul pružnosti, útlum. Bylo zjištěno, že studované materiály vykazují útlum vyšší než 30 dB již od frekvence 250 Hz. Akustické vlastnosti se liší v závislosti na porozitě a tlouštce vzorku, přičemž průměrně se koeficient zvukové pohltivosti pohybuje již od hodnoty 0,7 při frekvenci 1500 Hz. Na základě naměřených fyzikálních parametrů vzorků jsou pak v závěru posouzeny jejich aplikační možnosti v jejích technickém využití.

Abstract:

This MSc. thesis deals with problems of noise and vibration in technical praxis. Special attention is focused on strategies for the best material specifications and costruction design required for succesfull suppressing and damping the latter detrimental effects in the automotive and aerospace industries. Main materials under study are on foam PUR bases. In the first part the reader is introduced into the basics of acoustics physical quantities and theoretical formulas. Minor part of this chapter deals with the physiological effects of noise on human individuals. Second part deals with the particular individual types of materials and constructions and their testing in the frequency range of 50 {--} 6300 Hz: sound absorption coefficient, dynamic modulus of elasticity, damping. It was found, that studied materials show damping higher than 30 dB alsready at the frequencies above 250 Hz. Acoustical properties differ based on their porosity and sample thickness. Mean magnitude of the measured sound absoprtion coefficient was ranging from 0,7 up to 0,99 starting at 1500 Hz. In the conclusions tested materials were being judged with respect to their possible applications in the technical praxes.

Keywords

technická akustika, pórovité materiály, pohlcování zvuku, vibrace, tlumení, PUR

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 5. 2007

Identifier: 5597

Thesis defence

• Date of defence: 12. 6. 2007

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Master programme / field:
Chemistry and Materials Technology / Materials Engineering