[發明專利]基于泡沫超構表面的水下三明治隔聲結構

有效

• 申請號: 202110246632.6
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113002695B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 周杰;隋丹;肖和業;袁天月;潘寶瑞;宋翔;孫文豪
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B63B3/68
• 分類號: B63B3/68;B63G8/34
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 席小東

1.一種基于泡沫超構表面的水下三明治隔聲結構，其特征在于，包括：聲源側表面隔聲層(1)、聲源側減振層(2)、隔聲側表面隔聲層(3)、隔聲側減振層(4)和泡沫超構表面層(5)；

所述聲源側表面隔聲層(1)和所述隔聲側表面隔聲層(3)相對設置；在所述聲源側表面隔聲層(1)的內側設置所述聲源側減振層(2)；在所述隔聲側表面隔聲層(3)的內側設置所述隔聲側減振層(4)；所述泡沫超構表面層(5)夾于所述聲源側減振層(2)和所述隔聲側減振層(4)之間；

所述泡沫超構表面層(5)包括多個泡沫塊單元；各個所述泡沫塊單元按設定規則周期排列；

其中，每個所述泡沫塊單元包括n個橫向或縱向排列的泡沫塊模塊；每個所述泡沫塊模塊包括泡沫塊本體(5.1)、支撐框架和/或插板(5.5)；當安裝所述插板(5.5)時，所述插板(5.5)與所述支撐框架的設定高度一體成型；所述泡沫塊本體(5.1)設置于所述支撐框架的內部，并使所述插板(5.5)插入到所述泡沫塊本體(5.1)對位高度位置開設的槽內；

對于所述泡沫塊單元包括的n個泡沫塊模塊，設計各個泡沫塊模塊的插板(5.5)設置高度、插板(5.5)的長度以及是否安裝插板(5.5)，進而調節各個泡沫塊模塊的表面相位，實現對聲波相位0～π范圍的調控；

其中，對于所述泡沫塊單元包括的n個泡沫塊模塊，均為長度為d/4，寬度為d/4，高度為h的矩形泡沫塊；泡沫塊單元的單元長度為d；

當n等于4時，按設置順序，依次表示為第1泡沫塊模塊、第2泡沫塊模塊、第3泡沫塊模塊和第4泡沫塊模塊；

其中：

第1泡沫塊模塊，其插板(5.5)的長度為0.9d/4，寬度為d/4，設置高度為0.3h；

第2泡沫塊模塊，不設置插板(5.5)；

第3泡沫塊模塊，其插板(5.5)的長度為0.6d/4，寬度為d/4，設置高度為h；

第4泡沫塊模塊，其插板(5.5)的長度為0.9d/4，寬度為d/4，設置高度為h。

2.根據權利要求1所述的基于泡沫超構表面的水下三明治隔聲結構，其特征在于，所述支撐框架包括左側隔板(5.2)、右側隔板(5.3)和基底(5.4)；所述基底(5.4)的左側與所述左側隔板(5.2)一體成型；所述基底(5.4)的右側與所述右側隔板(5.3)一體成型；所述插板(5.5)水平設置于所述基底(5.4)的上方，并位于所述左側隔板(5.2)和所述右側隔板(5.3)之間；所述插板(5.5)的一側與所述右側隔板(5.3)在設定高度一體成型。

3.根據權利要求1所述的基于泡沫超構表面的水下三明治隔聲結構，其特征在于，以n個泡沫塊模塊為周期，橫向排列各個泡沫塊單元，和/或，以n個泡沫塊模塊為周期，縱向排列各個泡沫塊單元。

4.根據權利要求1所述的基于泡沫超構表面的水下三明治隔聲結構，其特征在于，n為4或8。

5.根據權利要求1所述的基于泡沫超構表面的水下三明治隔聲結構，其特征在于，所述泡沫塊本體(5.1)的泡沫材料為金屬纖維泡沫。

6.根據權利要求1所述的基于泡沫超構表面的水下三明治隔聲結構，其特征在于，所述泡沫塊本體(5.1)為硅油填充多孔泡沫孔隙的硅油飽和泡沫。

7.根據權利要求1所述的基于泡沫超構表面的水下三明治隔聲結構，其特征在于，所述支撐框架和所述插板(5.5)采用同一種剛性材料。

8.根據權利要求1所述的基于泡沫超構表面的水下三明治隔聲結構，其特征在于，所述聲源側表面隔聲層(1)和所述隔聲側表面隔聲層(3)采用玻璃鋼；

所述聲源側減振層(2)和所述隔聲側減振層(4)采用橡膠材料。

9.根據權利要求1所述的基于泡沫超構表面的水下三明治隔聲結構，其特征在于，所述聲源側表面隔聲層(1)和所述隔聲側表面隔聲層(3)的厚度為1～50mm；所述聲源側減振層(2)和所述隔聲側減振層(4)的厚度為1～50mm；所述泡沫超構表面層(5)的厚度為10～100mm。