[發明專利]一種面向廂體結構低頻寬帶降噪的復合板

在審

• 申請號: 201910760015.0
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN110588683A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 陳照波;邢旭東;朱學治
• 申請（專利權）人: 哈工大機電工程(嘉善)研究院
• 主分類號: B61D17/00
• 分類號: B61D17/00;G10K11/172
• 代理公司: 23206 哈爾濱龍科專利代理有限公司
• 代理人: 高媛

一種面向廂體結構低頻寬帶降噪的復合板，屬于噪聲吸收的聲學功能材料技術領域。穿孔板上設有多個透聲孔，穿孔板、局域共振板以及背板由里至外并列設置，穿孔板與局域共振板的基板之間以及局域共振板的基板與背板之間均固定有多個橫縱相交設置的支撐板，多個支撐板將基板分為多個吸聲單元，每個吸聲單元內均設有薄膜振子，每個薄膜振子均包括柔性高分子薄膜以及中心質量塊，柔性高分子薄膜與基板固定連接，中心質量塊附著在柔性高分子薄膜的中心處。本發明便于安裝在體積要求嚴苛的工程環境中，降噪效果明顯，能夠拓寬該裝置低頻吸聲頻段的帶寬，實現低頻寬帶降噪。

技術領域

本發明涉及一種面向廂體結構低頻寬帶降噪的復合板，屬于噪聲吸收的聲學功能材料技術領域。

背景技術

飛機、高鐵、汽車的出現給我們的生活帶來了極大的便利，但在乘坐過程中，上述交通工具中廂體結構的振動以及廂體結構內的噪聲極大地削弱了乘客的乘坐舒適性。如何實現廂體結構內有效的減振降噪一直是工程技術領域亟需解決的問題，而針對低頻段噪聲的減振降噪又是難點中的難點，通過查閱文獻資料發現，現階段針對各類交通工具中的廂體結構內降噪的方法主要包括壁板的減振、隔聲以及內部空間的吸聲。

目前，針對壁板結構減振降噪的方法主要有壁板表面加筋、敷設阻尼材料、安裝動力吸振器。壁板表面加筋可以明顯提升壁板結構的動剛度，改善壁板結構頻率與激勵頻率的對應特性，從而達到減小振動、提升隔聲性能的目的，但是加筋處理只能改變模態頻率以及振型特性，并不能消除壁板結構的模態共振特性，因此對于壁板結構低頻模態振動和噪聲的抑制效果有限；敷設阻尼材料是獲得寬頻減振降噪的常用方法，該方法可以明顯削弱結構模態頻率處的振動峰值，但該方法對低階模態振動的抑制效果并不理想；安裝動力吸振器能夠實現對特定頻率的吸振降噪，但是其減振降噪效果對其參數非常敏感，目前針對單個動力吸振器用于單自由度振動系統的研究比較完善，而薄板等連續體的振動噪聲往往需要安裝多個動力吸振器進行抑制，目前還沒有針對用于連續體減振降噪的多個動力吸振器的參數設計方法。

吸聲材料和吸聲結構可以實現結構內部空間的寬頻降噪效果，現階段吸聲材料主要包括多孔類吸聲材料如硅膠發泡吸聲棉、聚氨酯發泡吸聲棉等，纖維類吸聲材料如玻璃絲纖維吸聲棉等。上述吸聲材料均屬于阻性吸聲材料，其吸聲特性與材料的聲阻特性相關。這些阻性吸聲材料通常可以實現900Hz以上的良好吸聲效果，然而對于0-500Hz的低頻范圍，其吸聲效果非常有限性。微穿孔板等吸聲結構屬于共振型吸聲結構，通過改變尺寸參數可以實現對吸聲頻率的調諧，但這類材料在低頻范圍內吸聲頻帶很窄，在低頻范圍內吸聲效果不佳。

綜上所述，現階段的減振降噪材料對低頻段的噪聲抑制效果并不理想，在飛機、高鐵等交通工具的正常運營過程中，壁板結構產生的振動會給轎廂內的乘客帶來噪聲污染，這會對乘客的舒適性造成很大的影響，因此亟需研發出一種針對廂體結構的低頻減振降噪材料。

發明內容

為解決背景技術中存在的問題，本發明提供一種面向廂體結構低頻寬帶降噪的復合板。

實現上述目的，本發明采取下述技術方案：一種面向廂體結構低頻寬帶降噪的復合板，包括穿孔板、局域共振板、背板以及多個支撐板，所述局域共振板包括基板以及多個薄膜振子，所述穿孔板上設有多個透聲孔，穿孔板、局域共振板以及背板由里至外并列設置，穿孔板與局域共振板的基板之間以及局域共振板的基板與背板之間均固定有多個橫縱相交設置的支撐板，所述多個支撐板將基板分為多個吸聲單元，每個所述吸聲單元內均設有薄膜振子，每個所述薄膜振子均包括柔性高分子薄膜以及中心質量塊，所述柔性高分子薄膜與基板固定連接，所述中心質量塊附著在柔性高分子薄膜的中心處。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、本發明基于局域共振聲學超材料，結構尺寸小，重量輕，便于安裝在艦船、航天器、高速列車等體積要求嚴苛的工程環境中。