[實用新型]復合多層機械阻抗板的薄型寬頻吸聲結構

有效

• 申請號: 201220580702.8
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN202996287U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 趙曉丹;胡鵬;蔡憶昔;丁瑞
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G10K11/172
• 分類號: G10K11/172;G10K11/168;B32B13/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本實用新型涉及吸聲裝置，將機械阻抗和傳統的吸聲材料相結合的新型吸聲結構，屬于環境噪聲控制的技術領域。

背景技術

在傳統多孔質材料類的吸聲材料和微穿孔板吸聲結構中，有玻璃棉、礦渣棉、巖棉、泡沫塑料、石棉絨、毛氈、軟質纖維板的吸聲材料。通常，吸聲材料(結構)有良好中、高吸聲性能，而低頻吸聲性能不佳；微穿孔板結構利用腔的共振，在空間受限情況下，同樣存在低頻吸聲性能不佳；薄膜吸聲結構和薄板吸聲結構只在共振頻率附近吸聲，吸聲頻帶窄。為了提高低頻吸聲效果，往往需要加厚材料(結構)或在背后設置厚的空氣層，其吸聲特性曲線圖5(a)和(b)。在吸聲空間嚴格受到限制的場合下，如在工業機械、家電產品、車輛與動力等領域，要想實現包括低頻噪聲的寬頻帶噪聲控制就顯得有些力不從心。

本發明正是基于上述原因，提出結合多層機械阻抗板的薄型寬頻吸聲結構，將多層機械阻抗引入到傳統的吸聲材料(結構)中，利用多層機械阻抗板的振動吸收低頻噪聲，中高頻噪聲仍然由傳統的吸聲材料(結構)吸收。在傳統吸聲材料和腔共振吸聲機理中耦合多層機械阻抗，整個結構能夠做到同時兼顧低、中、高頻率的吸聲要求，并且厚度可以做得比較薄。

發明內容

為了解決在空腔距離保持較小的情況下，仍然具有良好的寬頻吸聲效果，發明了結合多層機械阻抗板的薄型寬頻吸聲結構。

本實用新型所述的復合多層機械阻抗的薄型寬頻吸聲結構，包括吸聲材料和支架，還包括至少兩層機械阻抗板；所述吸聲材料安裝在支架一端的內側；支架另一端的內壁上設有托板，機械阻抗板由背板和背板兩端的粘彈性圈組成；相鄰背板不接觸；粘彈性圈用粘接劑粘接在托板上，粘彈性圈、支架內壁和背板之間緊密粘接；吸聲材料與機械阻抗板之間形成一個空腔，最外側的背板向支架端面凹進一定距離。

上述方案中所述吸聲結構是多孔吸聲材料或微穿孔板腔共振結構。所述多孔吸聲材料表面可以有護面層。

上述方案中所述背板是金屬板或非金屬板，背板上沒有穿孔。

本發明所述的復合多層機械阻抗板的薄型寬頻吸聲結構，新型吸聲結構中吸聲材料可以是多孔質材料類的吸聲材料和微穿孔板吸聲結構，根據對實際工程要求選擇相應的吸聲材料(結構)。入射聲波的高頻部分聲能耗散于吸聲材料或微穿孔板結構；低頻部分則引起機械系統的共振，多層機械阻抗板上是沒有穿孔，聲波入射到板面以后，在共振區域附近能夠有效地激發起薄板的機械振動，聲能耗散于邊界的粘滯。通過合理選擇機械阻抗板的層數和質量以及粘彈性材料的剛度以及粘性阻尼系數，中低頻處產生多個共振吸聲峰值，有效拓寬吸聲頻帶。從吸聲機理上，無論是微穿孔板還是吸聲材料，要獲得良好的低頻吸聲，都需要使結構和材料的厚度增加。而本發明提出的新結構，將機械阻抗和空氣阻抗相結合，給吸聲材料提高低頻效果的觀念上帶來了變化。只需要更換彈性邊界的材料特性，選用柔度系數高的材料，就可以在低頻獲得良好吸聲，無需增加吸聲結構厚度。傳統觀念上，同時要在低頻、中頻和高頻獲得寬頻帶的吸聲，其結構的厚度一定比較高，新提出的這一結構突破了這一觀念，復合多層機械阻抗的薄型寬頻吸聲結構也可以實現在低、中、高頻同時具有良好的吸聲功能。

附圖說明

圖1和圖2是本發明結合機械阻抗的薄型寬頻吸聲結構實施例的基本結構示意圖，其中圖1傳統吸聲結構是多孔質材料類的吸聲材料，圖2傳統吸聲結構是微穿孔板吸聲結構。

圖3和圖4分別是圖1和圖2相對應的若干個結構并聯形成的吸聲平面示意圖。

圖5是吸聲材料和共振吸聲結構的吸聲特性曲線。(a)?吸聲材料的吸聲特性，???????????(b)微穿孔板結構的吸聲特性?。

圖6是表示本發明的薄型寬頻吸聲結構的正入射吸聲系數α與頻率f的理論計算結果。其中圖6吸聲結構以三層微穿孔板結構為例，阻抗板是敷設粘彈性材料的三層背板。

具體實施方式