[實用新型]一種基于聲子晶體的復合型聲屏障結構

有效

• 申請號: 202020191551.1
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN212426813U
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 馮青松;廖春明;余超;楊舟
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: E01F8/00
• 分類號: E01F8/00
• 代理公司: 北京中創云知識產權代理事務所(普通合伙) 11837
• 代理人: 肖佳

本實用新型屬于軌道交通減振降噪控制領域，其目的在于提供一種基于聲子晶體的復合聲屏障結構,其特征在于：所述聲屏障結構包括聲屏障單元上部和聲屏障單元下部，聲屏障單元上部包括兩個板，所述兩個板呈V字形布置，使得所述聲屏障單元上部和聲屏障單元下部整體結構成Y型，其中屏障單元上部包括泡沫鋁，聲屏障單元下部包括空氣層。本實用新型整體結構簡單、制造方便，拆卸安裝方便，對由于鐵路線路不平順引起的輪軌振動和噪聲有良好的減振降噪效果，對工作環境的要求較低，可以用于降低鐵路列車車輪產生的噪聲，改善鐵路列車車輪的噪聲、振動特性，降低對周圍環境的影響，改善工人工作環境等。

技術領域

本實用新型屬于降噪設備技術領域，具體涉及一種基于聲子晶體的復合型聲屏障結構。

背景技術

隨著我國軌道交通的快速發展，列車經過數次提速，伴隨著產生巨大噪聲，并且噪聲暴露持續時間長，嚴重干擾沿線居民的日常生活。城市中公路，地鐵高架線愈發密集，交通噪聲對人民美好生活的影響日益突出。

為降低交通噪聲對沿線居民的干擾，聲屏障有著不可取代的優越性，也是目前防止噪聲污染的有效措施之一。因此聲屏障得到廣泛地使用，但是現今聲屏障的設計主要用于隔聲，無法解決噪聲的繞射聲，降低噪聲的效果有限，并且各地的聲屏障都是千篇一律，沒有根據具體環境噪聲進行調整，無法達到預期效果。

聲子晶體是由兩種或者兩種以上彈性介質組成的具有周期結構和彈性波帶隙特性的功能材料。在聲子晶體中，密度和彈性常數不同的材料按結構周期性復合在一起，相互不連通的材料稱為散射體，聯通為一體的材料為基體。當彈性波在聲子晶體中傳播時，受其內部周期結構作用，形成特殊色散關系，色散關系曲線之間的頻率稱為帶隙頻率范圍的彈性波傳播被抑制。利用帶隙性質可設計出新型降噪結構，因此聲子晶體在降噪領域有著廣泛的應用前景。

實用新型內容

本實用新型的目的在于解決目前聲屏障降噪性能較差的問題，進而提供一種基于聲子晶體的復合型聲屏障結構，該復合聲屏障采用局域共振型聲子晶體和一維聲子晶體準周期性結構等措施。

本實用新型提供一種基于聲子晶體的新型聲屏障結構，其特征在于：聲屏障單元包括聲屏障單元上部和聲屏障單元下部，聲屏障單元上部包括兩個板，所述兩個板呈V字形布置，使得所述聲屏障單元上部和聲屏障單元下部整體結構成Y型，其中屏障單元上部包括泡沫鋁，聲屏障單元下部包括空氣層。

進一步地，其特征在于：聲屏障單元上部的每個板包括金屬殼以及設置在金屬殼內的阻尼材料和元胞結構，其中，元胞結構包括所述泡沫鋁；在金屬殼上設置有開口，開口朝向噪聲源方向，每個開口處有一個元胞結構相連接，金屬殼內元胞結構以外填充阻尼材料。

進一步地，其特征在于：所述元胞結構為圓餅狀，包括三層球環狀泡沫鋁和位于相鄰泡沫鋁層之間以及最內層泡沫鋁內的元胞空腔，每層泡沫鋁上具有缺口，所述缺口與開口同軸布置。

進一步地，其特征在于：三層球環狀泡沫鋁的缺口的開口高度隨半徑減小而減小。

進一步地，其特征在于：球環狀泡沫鋁半徑以及缺口高度尺寸比例由內至外均為1:1.5。

進一步地，其特征在于：所述兩個板的金屬殼為一體形成。

進一步地，其特征在于：聲屏障單元下部單元聲屏障下部包括開孔金屬板、交替分布的空氣層和多孔吸聲材料層，以及實心金屬板，開孔金屬板在噪聲源一側，實心金屬板在遠離聲源一側。

進一步地，其特征在于：所述空氣層厚度周期變化。