[發明專利]仿生降噪膜片

有效

• 申請號: 201410326529.2
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN104064175B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 趙湛;杜利東;吳少華;平皓月;方震
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G10K11/16
• 分類號: G10K11/16
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 曹玲柱

技術領域

本發明涉及流體力學技術領域，尤其涉及一種仿生降噪膜片。

背景技術

近年來，隨著我國經濟的快速增長，汽車保有量迅速增加，車輛噪聲污染日益嚴重。車輛噪聲由多種噪聲源產生，歸結起來主要有發動機噪聲、進排氣噪聲、傳動系噪聲、輪胎噪聲以及氣動噪聲。隨著車輛技術的發展，車輛噪聲控制在不同時期研究重點亦不同。在車輛噪聲控制的初期，由于車速不高以及設計制造水平較低，發動機噪聲、排氣噪聲和傳動系噪聲是主要的噪聲源。經工程師們的不斷努力，這些噪聲首先得到了有效控制。之后，車速逐步提高，輪胎噪聲凸顯出來，成為了研究的重點。又經過工程師們的多年努力，對輪胎噪聲的控制也取得了較為滿意的成果。隨著上述噪聲逐步得到了有效的控制，以及車速的進一步提高，氣動噪聲已成為高速車輛的主要噪聲源之一，并明顯地影響到車輛的總噪聲值。

航空事業也同樣取得了飛速的發展，尤其是最近二三十年間，飛機數量迅猛增加，飛機的尺寸越來越大，聲音越來越吵，機場周邊的居民對飛機的噪聲越來越難以忍受。隨著發動機降噪技術的發展，現代飛機的發動機噪聲已經與機體噪聲處于同一量級，甚至在飛機降落過程中，機體噪聲已經超過發動機噪聲，成為了主要的噪聲源。不僅如此，許多機場都對航空運輸每天所產生的噪音量有限制，如果可以減低噪音，那么就可以增加在這里起飛和降落的航班數量，這對于這些機場來說是非常必需的。

目前，現有技術亟需一種有效且成本低的控制噪聲的方法，以滿足上述場景的修改。

發明內容

(一)要解決的技術問題

鑒于上述技術問題，本發明提供了一種仿生降噪膜片，以減低高速運動物體所產生的噪聲。

(二)技術方案

本發明仿生降噪膜片包括：下層膜片，由柔性材料制備，其上表面具有微支柱陣列；以及上層膜片，由柔性材料制備，固定于微支柱陣列中各微支柱的上方，其表面形成有通孔，上層膜片和下層膜片之間形成空腔，該空腔的高度介于10μm～1mm之間。

(三)有益效果

本發明仿生降噪膜片可以貼在不規則的物體表面，如高速車輛和飛機表面，可以有效降低其高速運動過程中的空氣動力性噪聲。

附圖說明

圖1為根據本發明實施例仿生降噪膜片的結構示意圖；

圖2為圖1所示仿生降噪膜片中下層膜片的示意圖；

圖3為圖1所示仿生降噪膜片中上層膜片的示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號。附圖中未繪示或描述的實現方式，為所屬技術領域中普通技術人員所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數的示范，但應了解，參數無需確切等于相應的值，而是可在可接受的誤差容限或設計約束內近似于相應的值。實施例中提到的方向用語，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發明的保護范圍。

貓頭鷹是鸮類的俗稱，是鳥類中著名的捕鼠專家。它在飛行過程中幾乎無聲音產生，使聽覺十分靈敏的鼠類對它防不勝防，因而被譽為自然界夜間的“隱形飛行器”。根據對長耳鸮(鸮類中的一種)的研究(孫少明，任露泉，徐成宇，《長耳鸮皮膚和覆羽耦合吸聲降噪特性研究》，發表于《噪聲與振動控制》)，長耳鸮皮膚明顯可分為三層，即表皮層、真皮層、皮下組織層。長耳鸮皮膚表皮層很薄且覆有一層類似蠟質的物質，真皮層組織疏松，交錯分布，有許多微管狀小孔，放大225倍觀察到長耳鸮皮膚真皮層與皮下組織之間有薄空腔存在，空腔平均寬度為50微米。長耳鸮的覆羽層柔軟蓬松，單根羽毛上羽枝沿羽軸相互松散扣覆，羽毛間存在較均勻的空氣間隙。其覆羽和皮膚表面之間分布有很密實的絨毛，單根絨毛直徑約40微米。長耳鸮皮膚的毛孔和皮下空腔結構共同形成了獨特的耦合吸聲降噪結構。

仿照長耳鸮的獨特皮下空腔與柔性皮膚組合而成的耦合吸聲降噪結構，本發明提出了一種仿生降噪膜片，可用于降低在空氣介質中運動的物體產生的氣動噪聲。