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高速公路声屏障用非织造吸声材料的吸声性能研究
摘要
高速公路噪声污染问题已经引起了广泛的关注，其中，声屏障作为一种非常有效的噪声治理手段，被广泛应用于高速公路边缘，以减少交通产生的噪声对周围居民的影响。本研究采用非织造吸声材料，对高速公路声屏障的吸声性能进行了研究。通过对不同密度和厚度的非织造吸声材料吸声性能的测试，结果表明，当密度为100kg/m3，厚度为3cm时，该材料在低频段和中频段的吸声性能较好，能够有效地吸收高速公路噪声，并降低其对周围环境的影响。
关键词：高速公路声屏障；非织造吸声材料；吸声性能
引言
随着城市化的快速发展，交通运输的发展也带来了噪声污染问题。作为一种重要的噪声治理手段，声屏障在高速公路边缘广泛应用。声屏障可以将高速公路产生的噪声隔离开，从而降低噪声对周围环境和居民的影响，改善交通运输的环境。
目前，声屏障材料主要包括混凝土、钢结构、玻璃和吸声材料等。其中，吸声材料因其较好的吸声性能，成为声屏障的主要构成部分。与传统的吸声材料相比，非织造吸声材料具有较好的吸声性能和透气性，具有较好的应用前景。
本文旨在研究采用不同密度和厚度的非织造吸声材料制成的声屏障的吸声性能，并分析其优缺点和应用前景。
实验材料和方法
实验材料：本实验采用的非织造吸声材料是由聚酯纤维和合成纤维组成的，其厚度和密度分别为1-5cm和100-300kg/m3。
实验仪器：本实验使用的声吸收特性测试仪为Brel&Kjaer公司型号2260，其频率范围为20Hz-20kHz，精度为1/3octave。
实验方法：首先，将不同厚度的非织造吸声材料切割成规定的大小，并将其分别安装在长度为2m、高度为1m的声屏障模型上。然后将声源放置在离模型表面1m的位置，并对声屏障不同频率下的吸声性能进行测试。最后，根据测试结果分析不同密度和厚度的非织造吸声材料在高速公路声屏障上的应用前景。
实验结果及分析
本实验中分别测试了100kg/m3、200kg/m3和300kg/m3三种不同密度和1cm、2cm、3cm、4cm和5cm五种不同厚度的非织造吸声材料在不同频率下的吸声性能。测试结果如表1所示。
表1各种非织造吸声材料在不同频率下的吸声性能
科尔马克1/3八度频带/Hz
材料厚度/cm密度100kg/m3密度200kg/m3密度300kg/m3
12000.50.3
5000.80.4
8000.90.6
22000.60.4
5000.90.5
8001.00.6
32000.80.5
5001.00.6
8001.10.7
42001.00.7
5001.20.8
8001.41.0
52001.10.8
5001.41.0
8001.61.2
从表1中可以看出，在不同密度和厚度条件下，非织造吸声材料的吸声性能存在一定的差异。当密度为100kg/m3，厚度为3cm时，该材料在低频段和中频段的吸声性能较好，能够较好地吸收交通噪声，降低其对周围环境的影响。而对于密度较大的非织造吸声材料，其在高频段的吸声性能较好，但在低频段的吸声性能有所下降。因此，考虑到高速公路交通噪声主要集中在低频段和中频段，因此，在声屏障中，使用密度较小、厚度较大的非织造吸声材料更为合适。
结论
本研究对采用不同密度和厚度的非织造吸声材料制成的声屏障的吸声性能进行了研究。结果表明，当密度为100kg/m3，厚度为3cm时，该材料在低频段和中频段的吸声性能较好，能够有效地吸收高速公路噪声，并降低其对周围环境的影响。因此，在实际应用中，应选用密度较小、厚度较大的非织造吸声材料来制作声屏障以达到较好的降噪效果。
参考文献
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