[發明專利]蜂窩振膜式輕質超材料結構

在審

• 申請號: 201610910293.6
• 申請日: 2016-10-19
• 公開（公告）號: CN106626545A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 景云;羅偉
• 申請（專利權）人: 上海聲望聲學科技股份有限公司
• 主分類號: B32B3/12
• 分類號: B32B3/12;B32B9/00;B32B9/04;B32B15/00;B32B15/06;B32B25/04;B32B25/10;B32B27/02;B32B27/34
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所31251
• 代理人: 郭桂峰

技術領域

本發明涉及聲學材料技術領域，特別涉及一種蜂窩振膜式輕質超材料結構。

背景技術

蜂窩夾層結構作為一種特殊的復合材料結構，由于具有高比剛度、高比強度、性能可設計等優點，在航天、航空、高速交通運輸工具和現代結構工程等許多領域均得到了廣泛應用。

飛機設計中機翼和機艙位置便使用一種蜂窩結構的輕型材料。這種材料組成了構成機艙大部分結構的地板和天花板。這個蜂窩夾層結構使得飛機更加牢固，而且這種輕質材料也能夠令飛機更加省油。但是這種蜂窩結構在阻斷低頻噪音(來自飛機引擎的噪音)方面還有待加強。

現有技術中通過在蜂窩結構中填充隔音材料來阻斷噪音，但這又會大大增加飛機重量，增加飛機的能耗。

由上可知，現有技術中采用的蜂窩材料的質量和隔聲效果難以兼顧，特別是低頻處的隔聲效果差。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在解決現有技術中，采用蜂窩結構的高強度材料的隔音效果差，特別是對低頻隔音效果差的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供的技術方案如下：

本發明提供一種蜂窩振膜式輕質超材料結構，其包括：蜂窩單元結構，包括開口六角型蜂窩芯；隔聲膜，覆蓋在所述蜂窩單元結構的端面上。

進一步的，所述蜂窩單元結構為一個均質的、橫向各向同性材料結構。

進一步的，所述隔聲膜為一個各向同性材料。

進一步的，所述開口六角型蜂窩芯是由金屬、陶瓷、復合材料或芳綸纖維板制成。

進一步的，所述蜂窩振膜式輕質超材料結構的等效靜態質量密度，根據所述隔聲膜的密度、所述蜂窩單元結構的等效靜態質量密度及所述蜂窩振膜式輕質超材料結構的厚度確定。

進一步的，所述蜂窩單元結構的等效靜態質量密度，根據所述蜂窩單元結構的材料的質量密度確定。

進一步的，所述蜂窩振膜式輕質超材料結構的厚度為所述蜂窩單元結構與所述隔聲膜的厚度之和。

進一步的，所述隔聲膜的厚度為0.1-0.5mm，楊氏模量為5-9MPa，質量密度為500-1500kg/m³，泊松比為0.20-0.60；面密度為0.50-2.00kg/m²。

進一步的，所述隔聲膜分別覆蓋在所述蜂窩單元結構的所述開口六角型蜂窩芯兩端面上。

進一步的，所述隔聲膜加緊在所述蜂窩單元結構的邊界。

進一步的，所述隔聲膜包括：堆棧多個不同的共振頻率振膜。

進一步的，所述的蜂窩振膜式輕質超材料結構包括：多層蜂窩單元結構，所述蜂窩單元結構層之間的連接端面設置有所述隔聲膜。

進一步的，所述的蜂窩振膜式輕質超材料結構包括：碳纖維層，設置于所述多層蜂窩單元結構外端面。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

本發明提供一種蜂窩振膜式輕質超材料結構不僅在結構方面質量較小、強度高，堅固耐用，而且在噪聲控制方面具有良好的隔音效果，同時具備堅固、輕質及良好隔聲的特性。

附圖說明

下面將以明確易懂的方式，結合附圖說明優選實施方式，對一種消聲器檢測系統的上述特性、技術特征、優點及其實現方式予以進一步說明。

圖1A、1B、1C是本發明實施例提供的一種蜂窩振膜式輕質超材料結構的結構示意圖；

圖2是本發明實施例對一種蜂窩振膜式輕質超材料結構進行聲學對比測試圖；

圖3是本發明實施例對另一種蜂窩振膜式輕質超材料結構進行聲學對比測試圖；

圖4是本發明實施例提供的另一種蜂窩振膜式輕質超材料結構的結構示意圖；

圖5是本發明實施例對另一種蜂窩振膜式輕質超材料結構進行聲學對比測試圖。

附圖標號說明：

蜂窩振膜式輕質超材料結構100；蜂窩單元結構110；隔聲膜120；碳纖維層410

具體實施方式

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對照附圖說明本發明的具體實施方式。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖，并獲得其他的實施方式。

為了解決現有技術中的蜂窩結構的隔音效果差的技術問題，本發明的設計思想在于研究一種振膜式的隔聲材料，與蜂窩結構材料結合，從而是蜂窩結構材料同時具備堅固及良好隔聲的特性。