[發(fā)明專利]一種雙層板腔減振降噪結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108717850B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 季宏麗;裘進(jìn)浩;王小東;葛洪峰
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G10K11/168
• 分類號: G10K11/168
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王戈

本發(fā)明公開一種雙層板腔減振降噪結(jié)構(gòu)，包括：隔離板和吸收板，所述隔離板和所述吸收板通過剛性連接件連接，所述隔離板和所述吸收板形成一個(gè)空隙，所述吸收板的內(nèi)表面向下凹陷，形成聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)，所述吸收板的內(nèi)表面為所述吸收板靠近所述隔離板的表面，所述剛性連接件與所述聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)不接觸，所述剛性連接件為一個(gè)實(shí)心柱體，所述剛性連接件的橫截面的面積小于所述聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)的橫截面的面積。本發(fā)明既可以降低傳統(tǒng)剛性連接雙層板的振動(dòng)(特別是吸收板和隔離板間的能量傳遞)和聲輻射特性以提高隔聲能力，又可避免聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)單獨(dú)使用時(shí)的強(qiáng)度剛度弱的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及減振降噪領(lǐng)域，特別是涉及一種雙層板腔減振降噪結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

空氣、水等聲介質(zhì)中的噪聲一方面源于結(jié)構(gòu)中的彈性波傳播效應(yīng)，以及結(jié)構(gòu)彈性波與周圍聲介質(zhì)的相互耦合作用(結(jié)構(gòu)聲)，另一方面是由于聲場聲波的相互作用(空氣聲)。因此控制聲介質(zhì)中的噪聲要從以上兩個(gè)方向進(jìn)行，即對結(jié)構(gòu)中的彈性波行為和空氣中聲波進(jìn)行操控，從而對聲空間實(shí)現(xiàn)減振降噪。波的操控方法可以分為二類：主動(dòng)方法和被動(dòng)方法。主動(dòng)方法一般需要外部提供能量，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，離實(shí)用化還有一定的距離，所以目前工程結(jié)構(gòu)中普遍使用的是被動(dòng)方法。現(xiàn)有的被動(dòng)方法多采用阻尼材料，吸聲材料對彎曲波和聲波進(jìn)行衰減，但隨著科技、社會(huì)的發(fā)展，人們對裝備的舒適性、可靠性、安全性、耐久性的需求越來越高，例如民用飛機(jī)的低噪性、軍用飛機(jī)的隱身性能等。因此，現(xiàn)有的被動(dòng)方法已經(jīng)不能滿足設(shè)計(jì)要求。特別是在當(dāng)前我國“全面提高重大裝備技術(shù)水平”的國家戰(zhàn)略發(fā)展需求下，更有必要大力發(fā)展結(jié)構(gòu)減振降噪的新理論、新方法和新技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種雙層板腔減振降噪結(jié)構(gòu)，既可以降低傳統(tǒng)剛性連接雙層板的振動(dòng)(特別是吸收板和隔離板間的能量傳遞)和聲輻射特性以提高隔聲能力，又可避免聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)單獨(dú)使用時(shí)的強(qiáng)度剛度弱的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種雙層板腔減振降噪結(jié)構(gòu)，包括：隔離板和吸收板，所述隔離板和所述吸收板通過剛性連接件連接，所述隔離板和所述吸收板形成一個(gè)空隙，所述吸收板的內(nèi)表面向下凹陷，形成聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)，所述吸收板的內(nèi)表面為所述吸收板靠近所述隔離板的表面，所述剛性連接件與所述聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)不接觸，所述剛性連接件為一個(gè)實(shí)心柱體，所述剛性連接件的橫截面的面積小于所述聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)的橫截面的面積。

可選的，所述聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)的厚度從外端向內(nèi)部以指數(shù)函數(shù)遞減，所述聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)的厚度為所述聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)的上表面與下表面的距離，所述聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)的上表面為凹陷表面，所述聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)的下表面與所述吸收板的外表面在同一平面上，所述聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)的最大厚度為所述吸收板的厚度。

可選的，所述聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)中心設(shè)置有圓形板，所述圓形板與所述聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)的凹陷表面光滑連接。

可選的，所述聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)的凹陷表面設(shè)置有阻尼材料，所述阻尼材料的厚度為所述聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)最小厚度的3-6倍。

可選的，所述圓形板的上表面設(shè)置有阻尼材料。

可選的，所述聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)的橫截面為圓形。

可選的，所述聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)為多個(gè)。

可選的，所述剛性連接件為一個(gè)或者多個(gè)。

可選的，所述阻尼材料包括高聚物和/或聚合物。

可選的，所述空隙的厚度為所述吸收板厚度的10倍到15倍。

根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：