Как мы измеряем эффективность материалов

Добрый день, сегодня мы поговорим про измерения эффективности разных видов материалов.

Шумо-виброизоляционные материалы призваны уменьшать количество шумов и вибраций, проходящих внутрь авто. Но как понять, на сколько тот или иной материал эффективен? Может быть, нет разницы между дорогими и дешевыми материалами? Сколько децибел убирает полная шумоизоляция и что значат, эти дБ?

В этом нам помогают специальные тесты и приборы, сегодня речь о них.

По способу измерения эффективности, мы делим материалы на 2 типа: виброизоляция и "мягкие" материалы.

Виброизоляция поглощает низкие частоты и её главным параметром является КМП, опишем подробно способ его измерения:

Для определения коэффициента механических потерь (КМП) используют метод резонансных кривых. Метод заключается в следующем. Испытуемый образец, один конец которого жестко закреплен, подвергается вынужденным колебаниям при изгибе в частотном диапазоне 10-1000 Гц (низкие частоты). С помощью возникающей при этом резонансной кривой, (график амплитуд механических колебаний в зависимости от частоты) вычисляют КМП.

Далее вырезка из инструкции по расчету КМП.

«КМП определяется следующим образом: испытуемый образец (материал, смонтированный на стальной пластине) располагается вертикально. Его верхний конец (часть металлической пластины без материала) закрепляется в зажимном устройстве испытательного прибора. Нижний конец находится в свободном состоянии.

Сигнал с генератора синусоидальных сигналов подается на электромагнитный преобразователь, который используется как динамический возбудитель. Он генерирует электромагнитное поле, создающее пропорциональную возбуждающую силу.

Поперечная составляющая возбуждающей силы генерирует изгибные колебания пластины. Виброперемещения образца измеряется емкостным преобразователем. Электрический сигнал от него поступает на измерительный усилитель (шумомер) и далее преобразуется в цифровой сигнал с помощью АЦП (аналогово-цифровой преобразователь). Далее, программным обеспечением, производится расчет КМП и построение графиков резонансных кривых.

Результатом обработки сигнала является амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) в виде частотнозависимой «кривой» с соответствующими резонансными откликами. Максимальный отклик сигнала емкостного преобразователя соответствует собственной (резонансной) частоте исследуемого образца.

Передача данных, обработка результатов испытаний и расчет КМП осуществляется в соответствии с формулами DIN EN ISO 6721-3:1996 (способ А), исходя из ширины резонансной кривой и собственной частоты. Ширина резонансной кривой основывается на относительном падении амплитуды скорости деформации 2-1/2 (3дБ)»



Подробнее и проще о КМП смотрите в статье «Характеристики материалов на примере виброизоляции».

Эффективность "мягких" материалов мы тестируем в специальной шумовой трубе, диаметром 400 мм и толщиной металла 1 мм, как у автомобиля. Труба максимально изолирована со всех сторон, кроме верхней части и при помещении внутрь источника шума, основная часть звуков будет выходить через это отверстие. Для трубы изготовлено специальное уплотнительное кольцо-обод. Им прижимается материал, который кладется сверху, на открытую часть трубы.

Теперь, когда материал прижат, выход звука из трубы возможен только через испытываемый образец.

На протяжении всех испытаний работает поверенный профессиональный шумомер 1-го класса, установленный на штативе вблизи испытательной трубы. Тесты проводятся 3 раза, а усреденнные показания заносятся в таблицу. По итогам проведенных работ можно сделать вывод о эффективности испытываемых материалов.



Везде есть свои «но» и мы, конечно, понимаем, что данные испытания не до конца корректны, потому что объем воздуха в трубе несопоставимо мал, по сравнению с объемом воздуха в салоне автомобиля. Но из этих показаний можно сделать общие выводы по испытуемым и выявить тенденции по изменениям свойств материалов в лучшую или худшую сторону по сравнению с текущими материалами в нашей линейке, или в сравнении с материалами конкурентов.

Так же, периодически, мы измеряем количество шума в машине ДО и ПОСЛЕ шумоизоляции (измеряется в дБА), записывая это на видео и публикуя на официальном канале Youtube. Используется при этом тот же профессиональный шумомер.




Машина проходит 4 этапа проверки, она проезжает по городской дороге, по гравийной проселочной дороге, по трассе с максимальной разрешенной скоростью и в режиме разгона «Тапку в пол». Испытаний так же проводим несколько, чтобы исключить возможность получения неверных данных.

В ближайшее время мы обязательно снимем процессы проверки качества обоих видов материалов на видео и выложим на нашем официальном канале Youtube.

До встречи через неделю!