[實用新型]一種適用于水下環(huán)境的含空腔多層復(fù)合吸聲單元體

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720244200.0
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN206639584U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 原慜;楊東凱;黃文雪;楊凱
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)船舶裝備科技有限公司;青島哈工程船舶科技有限公司
• 主分類號: G10K11/16
• 分類號: G10K11/16;G10K11/168
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司23211
• 代理人: 梁超

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種聲學(xué)結(jié)構(gòu)，尤其是一種水下吸聲覆蓋體。

背景技術(shù)

目前水下吸聲體以橡膠材質(zhì)的吸聲尖劈為主，但由于尖劈外形尺寸較大，尤其是其高度通常較高，從而對施工人員工藝水平和施工處的空間尺寸要求較高，這在一定程度上提高了施工的難度，并且增加了施工的成本。雖然吸聲尖劈的理論吸聲性能好，但在實際操作時，由于尖劈底面通常為圓形，因此受到施工條件和施工人員工藝水平的限制，施工面常常無法被吸聲尖劈完全覆蓋，這些都將導(dǎo)致尖劈的整體吸聲效果大打折扣。并且由于吸聲尖劈的實際重量較大，被應(yīng)用于壁面、障板等垂向施工面時，施工后尖劈容易因重力矩作用而產(chǎn)生脫膠、脫落的問題，這些問題的出現(xiàn)大大增加了后期的維護(hù)成本。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述吸聲尖劈尺寸尤其是高度通常較高，對施工人員工藝水平和施工處的空間尺寸要求較高，且尖劈底面通常為圓形，施工面常常無法被吸聲尖劈完全覆蓋，以及吸聲尖劈的實際重量較大，易發(fā)生脫膠脫落等問題，本實用新型的目的是提供一種寬頻吸聲性能好、尺寸小高度小、施工方便、易于全面覆蓋施工面、重量輕不易脫落、適用于水下環(huán)境的含空腔多層復(fù)合吸聲單元體。

本實用新型提供的適用于水下環(huán)境的含空腔多層復(fù)合吸聲單元體，包括表層1、吸聲層2和基底層3，其特征在于：表層的為棱錐形；吸聲層呈直棱柱狀，內(nèi)含封閉的、在平行于吸聲層底面的平面上呈平面周期排列的橢球體形空腔6n個，空腔的長軸平行于吸聲層的側(cè)楞，n個空腔的球心位于同一個平面上，該平面與吸聲層的底面平行；基底層為多邊形片狀結(jié)構(gòu)；表層、吸聲層、基底層之間依次以膠接相連，其中表層底面與吸聲層的一個底面相連，吸聲層另一個底面與基底層相連；表層、吸聲層和基底層在基底層所在的平面上的投影相互重合；其中n為不小于1的正整數(shù)。

所述空腔在平面內(nèi)按周期排列，排列形式可以為蜂窩形、矩形和三角形等形式(見圖4)，按照目標(biāo)噪聲所在頻段，選擇最優(yōu)的空腔長短軸比例及其平面周期排列形式。

優(yōu)選的，在平行于吸聲層側(cè)楞的方向上，表層的厚度為4～5mm，吸聲層的厚度為40～120mm，基底層的厚度為4～5mm，吸聲層的阻尼損耗因子為0.25～0.55；吸聲層同一底面上最長的兩頂點連線的長度大于表層、吸聲層和基底層的厚度之和。

更優(yōu)選的，所述吸聲層的厚度為40-100mm。

優(yōu)選的，所述表層材質(zhì)為透聲橡膠，表層不含空腔；吸聲層材質(zhì)為高分子吸聲材料；基底層材質(zhì)為聲阻抗高于吸聲層材質(zhì)的吸聲橡膠，基底層不含空腔。

更優(yōu)選的，所述吸聲層材質(zhì)為吸聲橡膠。

優(yōu)選的，所述空腔的長短軸比例為1.2～3.5。

本實用新型還提供一種利用上述含空腔多層復(fù)合吸聲單元體構(gòu)成的吸聲結(jié)構(gòu)，包括施工平面5、阻尼膠4和吸聲單元體；施工時保證施工平面平整，并在施工面均勻涂抹5～10mm厚的黏性阻尼膠，并將吸聲單元體通過黏性阻尼膠依次粘貼在施工平面上，通過對吸聲層底面形狀的合理選擇，使吸聲單元體的基底層完全覆蓋施工平面，并壓緊直至阻尼膠干燥。在邊角及連接處，應(yīng)適當(dāng)使用機械連接進(jìn)行加固。

與已有技術(shù)相比，本實用新型提供的吸聲單元體具有結(jié)構(gòu)簡單、寬頻吸聲效果好、質(zhì)量小、不易脫落等優(yōu)點，單元體整體厚度(高度)小，方便在各種尺寸、形狀的空間中進(jìn)行安裝；吸聲層為棱柱狀，單元體底面即為多邊形，施工安裝時可以通過對單元體(吸聲層)底面的合理選擇，控制與其相適應(yīng)的基底層盡可能多甚至完全覆蓋施工平面。本實用新型提供的吸聲單元體可在艦船隱身、消聲水池、船艏聲納艙室降噪等領(lǐng)域應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的吸聲單元體外觀示意圖；

圖2為本實用新型提供的吸聲單元體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型提供的吸聲單元體剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型提供的吸聲單元體吸聲層內(nèi)空腔平面周期典型分布形式示意圖，圖4(a)為蜂窩狀排列，圖4(b)為矩形排列，圖4(c)為三角形排列。

圖中的附圖標(biāo)記，其中1為表層，2為吸聲層，3為基底層，4為阻尼膠，5為施工面，6為空腔。

具體實施方式

為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容,結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解的是，實施例僅僅是對本發(fā)明進(jìn)行解釋而并非限定。

實施例1