摘要
声学包是改善车内声品质的必备手段。木棉纤维是一种天然的中空纤维，重量轻且具有优异的吸声性能，但必须与其他纤维材料混合后才能制作声学包。因此，对木棉混合纤维及采用该材料的 ABA结构的性能展开相关研究具有重要意义。本文探究了木棉混合纤维的特征参数识别，ABA结构吸隔声性能的测试、计算与改进。 分别使用传统方法和修正方法识别木棉混合纤维的特征参数，并提出了曲折度的经验计算公式。采用传统方法识别两个特征长度时，两参数模式对粘性特征长度的识别精度比三参数模式高，但两种模式对热特征长度的识别精度基本一致。采用修正方法识别两个特征长度时，BIOT-JCAL模型对粘性特征长度的识别精度高于JCAL模型；两个模型对热特征长度的识别精度基本一致，略高于传统方法。提出曲折度的经验计算公式用于曲折度识别。对于第一组和第二组样件，经验计算公式的识别精度比传统方法高；对于第三组样件，经验计算公式的识别精度比传统方法略低。 测试两组 ABA结构样件的吸声与隔声性能，使用传递矩阵法建立 ABA 结构吸声和隔声性能计算模型。计算值与试验值的对比表明：在吸声方面，400~1000 Hz频段内的计算值与试验值在幅值上存在较大误差，但可以大致反应出吸声性能随频率的变化情况，1000 Hz以上的计算值与试验值吻合较好；在隔声方面，计算值与试验值的增长趋势基本一致，4000 Hz以上，计算值低于试验值。 对 ABA结构性能的影响因素进行分析，在此基础上改进结构，并制作样件进行试验。在木棉纤维百分比方面，百分比从0%升至30%和从30%升至50%，样件的吸声系数平均值提高了0.052和0.072，插入损失平均值提高了4.039 dB和2.495 dB。在面密度方面， A2层面密度从1100 g/m2升至1400 g/m2，样件的吸声系数平均值降低了0.054，插入损失平均值提高了2.729 dB；A1层面密度从1400 g/m2降至1100 g/m2，样件的吸声系数平均值提高了 0.011，插入损失平均值降低了 1.377 dB。在厚度组合方面，总厚度为22 mm，A2层厚度从11 mm降至8 mm，样件的吸声系数平均值降低了0.092，插入损失平均值提高了4.995 dB；A2层厚度从8 mm降至5 mm，样件的吸声系数平均值降低了0.107，插入损失平均值提高了1.980 dB。试验结果表明，改进后的ABA结构的吸声系数平均值提高了0.154，插入损失平均值提高了2.182 dB。
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