[發(fā)明專利]一種復(fù)雜構(gòu)型空腔水下吸聲板的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010932127.2
• 申請(qǐng)日: 2020-09-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112123662B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬菁;何至正;張泉;汪慧銘;李隆球;許啟山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C43/02
• 分類號(hào): B29C43/02;B29C43/36;B29C33/38;B29C33/40;B29K75/00
• 代理公司: 北京君恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11466
• 代理人: 夏正付

本發(fā)明提供一種復(fù)雜構(gòu)型空腔水下吸聲板的制備方法，其有益效果為該方法可解決在粘彈性阻尼材料中加工復(fù)雜構(gòu)型空腔的難題。包括以下步驟：步驟一、利用計(jì)算機(jī)軟件創(chuàng)建空腔實(shí)體模具數(shù)模，然后將數(shù)模導(dǎo)入增材制造設(shè)備中制造空腔實(shí)體模具；步驟二、組裝空腔實(shí)體模具，用石蠟進(jìn)行澆鑄，凝固后，拆解空腔實(shí)體模具，得到空腔實(shí)體蠟?zāi)＃豢涨粚?shí)體蠟?zāi)Ｊ窃谖暟逯袕?fù)雜構(gòu)型空腔結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加一個(gè)定位柱；步驟三、制作吸聲板澆鑄模具，所述模具由上底板、下底板和邊框組成，上底板、下底板和邊框之間形成腔體，下底板呈凸臺(tái)形，平面上開(kāi)有通孔，與空腔實(shí)體蠟?zāi)Ｉ系亩ㄎ恢浜希簧系装宄实雇古_(tái)形，下底板呈正凸臺(tái)形。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水下吸聲技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是一種復(fù)雜構(gòu)型空腔水下吸聲板的制備方法。

背景技術(shù)

聲波是目前唯一能在水下實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸信息的通訊方式，由于聲波屬于機(jī)械波，靠介質(zhì)的振動(dòng)實(shí)現(xiàn)傳遞過(guò)程，因此對(duì)于艦船的減振降噪是一項(xiàng)重大的工程問(wèn)題。與實(shí)心橡膠板等吸聲材料相比，Alberich型吸聲覆蓋層和局域共振型聲子晶體作為兩種典型的水下吸聲結(jié)構(gòu)近年來(lái)得到了廣泛的研究與應(yīng)用。由于輕量化設(shè)計(jì)要求，密度小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的Alberich型吸聲覆蓋層具有更加廣闊的研究?jī)r(jià)值與工程應(yīng)用前景。

以上所述Alberich型吸聲覆蓋層，為一種在具有阻尼作用的固體介質(zhì)中內(nèi)嵌周期性空腔的水下吸聲結(jié)構(gòu)。目前常見(jiàn)的空腔型水下吸聲板以圓柱型空腔為主，但單純圓柱型空腔吸聲覆蓋層無(wú)法滿足低頻、寬帶的強(qiáng)吸聲，改變空腔的尺寸和形狀可以顯著改善吸聲覆蓋層的低頻吸聲性能，但利用傳統(tǒng)加工方式，在粘彈性阻尼材料中加工復(fù)雜空腔非常困難，限制了其發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種復(fù)雜構(gòu)型空腔水下吸聲板的制備方法，其有益效果為該方法可解決在粘彈性阻尼材料中加工復(fù)雜構(gòu)型空腔的難題。

一種復(fù)雜構(gòu)型空腔水下吸聲板的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、利用計(jì)算機(jī)軟件創(chuàng)建空腔實(shí)體模具數(shù)模，然后將數(shù)模導(dǎo)入增材制造設(shè)備中制造空腔實(shí)體模具；

步驟二、組裝空腔實(shí)體模具，用石蠟進(jìn)行澆鑄，凝固后，拆解空腔實(shí)體模具，得到空腔實(shí)體蠟?zāi)＃豢涨粚?shí)體蠟?zāi)Ｊ窃谖暟逯袕?fù)雜構(gòu)型空腔結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加一個(gè)定位柱；

步驟三、制作吸聲板澆鑄模具，所述模具由上底板、下底板和邊框組成，上底板、下底板和邊框之間形成腔體，下底板呈凸臺(tái)形，平面上開(kāi)有通孔，與空腔實(shí)體蠟?zāi)Ｉ系亩ㄎ恢浜希簧系装宄实雇古_(tái)形，下底板呈正凸臺(tái)形；邊框高度為吸聲板厚度與上底板、下底板的凸臺(tái)高度之和；

步驟四、澆鑄制備吸聲板，將吸聲板澆鑄模具的下底板與邊框組裝起來(lái)，將空腔實(shí)體蠟?zāi)Ｉ系亩ㄎ恢迦胂碌装迳系耐祝瑢⒁簯B(tài)粘彈性阻尼材料澆入模具中直至填滿整個(gè)模具，蓋上上底板，按壓上底板的上側(cè)，并保壓至粘彈性阻尼材料凝固；

步驟五、脫模，得到內(nèi)嵌蠟?zāi)５奈暟澹?/p>

步驟六、熔模，將蠟?zāi)Ｈ刍玫綇?fù)雜構(gòu)型空腔水下吸聲板。

優(yōu)選的，所述空腔實(shí)體模具沿中心軸線分開(kāi)成多瓣，在空腔實(shí)體模具上設(shè)置定位銷和裝夾孔，進(jìn)而對(duì)多瓣空腔實(shí)體模具進(jìn)行組裝連接。

優(yōu)選的，步驟二中制作蠟?zāi)r(shí)，在空腔實(shí)體模具內(nèi)表面涂少量硅油，確保開(kāi)模時(shí)所得蠟?zāi)Ｍ暾浴?/p>

優(yōu)選的，所述吸聲板澆鑄模具由聚四氟乙烯制成。

優(yōu)選的，所述吸聲板澆鑄模具的邊框內(nèi)部尺寸與下底板凸臺(tái)呈過(guò)盈配合與上底板凸臺(tái)尺寸呈間隙配合。

優(yōu)選的，所述吸聲板澆鑄模具上的下底板上設(shè)置有多個(gè)通孔，多個(gè)通孔呈陣列或交錯(cuò)排列。

優(yōu)選的，所述粘彈性阻尼材料為聚脲、聚氨酯、聚脲復(fù)合材料、聚氨酯復(fù)合材料中的一種。

優(yōu)選的，步驟四中澆鑄制備吸聲板時(shí)施加壓力為1～20MPa。