[發明專利]一種基于沙丘形態控制的微浮筏流體減阻降噪蒙皮

有效

• 申請號: 201910553670.9
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110307289B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 趙丹;趙政航;吳俊超;張文軒;陳璐;陳輝;張宏偉;高靖梓;崔進;劉少剛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F16F15/00
• 分類號: F16F15/00;B61D17/02;B62D37/02;B63B1/32;B63B1/40
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本發明公開了一種基于沙丘形態控制的微浮筏流體減阻降噪蒙皮，涉及一種減阻降噪蒙皮。本發明包括內表皮、外表皮和微浮筏單元；微浮筏單元是微小化的浮筏減振系統，將微浮筏單元陣列排布于內外兩表皮之間，高阻尼剛度微浮筏單元呈新月形排布組成高阻尼剛度帶，低阻尼剛度微浮筏單元組成低阻尼剛度帶，將該中間層與內外兩層表皮粘合。外表皮工作時呈新月形沙丘結構，該結構可抑制二次湍流，降低湍流動能，減小摩擦力，還可根據流速等參數智能地調節沙丘形態以及沙丘之間的距離得到多種特定結構參數，對使用環境有更好的應變性，從而更好地實現減阻功能。微浮筏單元通過陣列形式構成中間層的結構使本發明具有在吸能減振和抑制噪聲方面的優勢。

技術領域：

本發明涉及一種減阻降噪蒙皮，特別是涉及一種基于沙丘形態控制的智能微浮筏流體減阻降噪蒙皮。

背景技術：

隨著我國經濟實力的不斷提高，交通運輸業迅猛發展。在鐵路建設方面，截至2018年底，我國鐵路營業總里程達13.1萬公里，規模居世界第二；其中高速鐵路近3萬公里，位居世界第一。在城市地鐵方面，截至2019年4月，中國累計已有38個城市建成投運城軌線路5638.4公里。在汽車方面，公安部交通管理局2018年7月16日發布，截至6月底，全國機動車保有量達3.19億輛，我國已成為世界上最大的汽車消費市場。

在交通運輸業發展的同時，導致了能源的快速消耗，能源問題變得越來越嚴重。具有關數據表明，交通運輸成為我國能源消耗的主要因素之一。其中，氣動阻力占所有阻力的大部分，因此，降低空氣阻力除了可以提高汽車、高鐵等自身的經濟性外，還可以減少能源的消耗，符合環保的發展趨勢。

另外，隨著人們生活水平的提高，對汽車、地鐵等交通工具的乘坐環境也要求越來越高，尤其在家用汽車方面，乘坐舒適性也越來越重要，其中降低車內風噪也成為了汽車性能的重要指標。

在水下航行器方面，需要更好地快速性和隱身性能，這就對水下航行器在流體減阻和降低噪聲方面提出了更高的要求。

發明內容：

本發明的目的是更好地實現減阻降噪功能而提供一種基于沙丘形態控制的智能微浮筏流體減阻降噪蒙皮。

本發明的目的是這樣實現的：

一種基于沙丘形態控制的智能微浮筏流體減阻降噪蒙皮，包含外層薄韌柔性表皮、內層薄韌柔性表皮、微浮筏單元；外層薄韌柔性表皮和內層薄韌柔性表皮之間為若干個微浮筏單元填充的中間層；微浮筏單元分別與外層薄韌柔性表皮和內層薄韌柔性表皮粘合。

所述的外層薄韌柔性表皮和內層薄韌柔性表皮為熱塑性聚氨酯薄膜。

所述的微浮筏單元包含若干個上彈性阻尼元件，若干個質量塊，若干個下彈性阻尼元件；上彈性阻尼元件固定在質量塊上表面，下彈性阻尼元件固定在質量塊下表面。

所述的微浮筏單元的上彈性阻尼元件和下彈性阻尼元件為由彈性材料制成的圓柱體。

所述的微浮筏單元的質量塊為由金屬或合金制成的六面體。

所述的微浮筏單元排布成陣列，其中一部分微浮筏單元排布成若干個新月形，組成若干個高阻尼剛度帶，其余微浮筏單元組成低阻尼剛度帶。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

(1)本發明所述的中間層采用微浮筏單元的陣列結構，即高阻尼剛度的微浮筏單元呈新月形排布組成高阻尼剛度帶，其它低阻尼剛度的微浮筏單元組成低阻尼剛度帶。這種基于沙丘形態控制的結構可以抑制二次湍流，降低邊界層過渡區的湍流動能，減小摩擦阻力，從而使本發明具有良好的減阻效果。

(2)本發明所述微浮筏單元是由浮筏減振系統微小化而來，再將這些微浮筏單元的陣列排布于內外兩層薄韌柔性表皮之間，由于采用可以減振的微浮筏單元通過陣列形式構成柔性表皮中間層的結構。這種結構對噪聲和振動起到抑制作用，從而實現本發明的降噪功能。