[發明專利]一種基于三重周期極小曲面的輕質隔聲結構及其制備方法

在審

• 申請號: 202011640950.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112687253A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 劉杰;林春貫
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: G10K11/168
• 分類號: G10K11/168;B32B7/12;B32B33/00;G10K11/172
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 付茵茵

1.一種基于三重周期極小曲面的輕質隔聲結構，其特征在于，包括上面板、上膠合層、夾芯、下膠合層和下面板，所述夾芯包括三重周期極小曲面，上面板通過上膠合層與夾芯的上界面粘合，下面板通過下膠合層與夾芯的下界面粘合，所述夾芯的結構由定義三重周期極小曲面的數學公式、定義夾芯的整體形狀劃分區域的數學公式和曲面厚度共同決定。

2.根據權利要求1所述一種基于三重周期極小曲面的輕質隔聲結構，其特征在于，所述定義三重周期極小曲面的數學公式為：

cos(aπx)cos(aπy)cos(aπz)-sin(aπx)sin(aπy)sin(aπz)＝C

其中，參數a值用于調節三重周期極小曲面單胞的尺寸和周期大小，周期為T＝2/a，a值越小，單胞尺寸越大，周期越大；參數C值用于調節三重周期極小曲面偏離原極小曲面的程度。

3.根據權利要求2所述一種基于三重周期極小曲面的輕質隔聲結構，其特征在于，所述定義夾芯的整體形狀劃分區域的數學公式為：

x²+y²＝D

其中，參數D值用于調節圓柱形區域大小。

4.根據權利要求3所述一種基于三重周期極小曲面的輕質隔聲結構，其特征在于，所述將定義三重周期極小曲面的數學公式與定義夾芯的整體形狀劃分區域的數學公式進行布爾交集運算，建立三重周期極小曲面夾芯的模型。

5.根據權利要求1所述一種基于三重周期極小曲面的輕質隔聲結構，其特征在于，夾芯的極小曲面由薄壁結構周期性排布組成，極小曲面的空間幾何拓撲形式通過增加聲波的傳遞和耗散途徑以實現更好的隔聲效果。

6.根據權利要求1-5任一項所述一種基于三重周期極小曲面的輕質隔聲結構的制備方法，其特征在于，包括：

使用數學軟件，根據定義三重周期極小曲面的數學公式和定義夾芯的整體形狀劃分區域的數學公式得出的布爾交集，建立三重周期極小曲面的模型，再導入逆向工程軟件，將曲面沿法線方向兩側偏移指定的數值并連接起來，從而建立夾芯的三維實體模型，根據夾芯的三維實體模型制造夾芯；

制造上面板和下面板，通過上膠合層使上面板與夾芯的上界面粘合，通過下膠合層使下面板與夾芯的下界面粘合。

7.根據權利要求6所述一種基于三重周期極小曲面的輕質隔聲結構的制備方法，其特征在于，所述定義三重周期極小曲面的數學公式為：

cos(aπx)cos(aπy)cos(aπz)-sin(aπx)sin(aπy)sin(aπz)＝C

其中，參數a值用于調節三重周期極小曲面單胞的尺寸和周期大小，周期為T＝2/a，a值越小，單胞尺寸越大，周期越大；參數C值用于調節三重周期極小曲面偏離原極小曲面的程度。

8.根據權利要求6所述一種基于三重周期極小曲面的輕質隔聲結構的制備方法，其特征在于，定義夾芯的整體形狀劃分區域的數學公式為：

x²+y²＝D

其中，參數D值用于調節圓柱形區域大小。

9.根據權利要求6所述一種基于三重周期極小曲面的輕質隔聲結構的制備方法，其特征在于，根據夾芯的三維實體模型，采用3D打印的方式制造夾芯。