[發明專利]用于減振消聲的流固耦合力學超材料管路結構及制備方法

有效

• 申請號: 202110432733.2
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113090847B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 郁殿龍;胡洋華;劉江偉;溫激鴻;張振方;胡兵
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: F16L55/02
• 分類號: F16L55/02;F16L55/033
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心 43202
• 代理人: 關洪濤

1.一種用于減振消聲的流固耦合力學超材料管路結構，其特征在于，包括：

若干個串聯連接的減振降噪管路原胞；

所述減振降噪管路原胞包括：依次連接的第一接管、第二接管和第三接管；振子件單元，位于第二接管的部分外壁上且圍繞第二接管設置；

自第一接管至第二接管的方向上，所述第一接管的內徑遞減；所述第二接管呈直管狀；自第三接管至第二接管的方向上，所述第三接管的內徑遞減；

所述第一接管、第二接管和第三接管的管路內適于填充流體；所述第一接管和第三接管均為剛性管；所述第二接管為柔性管，第二接管與填充在第二接管內的流體充分耦合；

還包括：設置在第二接管的部分外壁上且分別位于所述振子件單元兩側的第一支撐殼體和第二支撐殼體。

2.根據權利要求1所述的用于減振消聲的流固耦合力學超材料管路結構，其特征在于，所述振子件單元包括：振子剛性件和振子質量件，所述振子剛性件位于第二接管的部分外壁表面且圍繞第二接管，所述振子質量件位于所述振子剛性件背向所述第二接管一側的表面。

3.根據權利要求2所述的用于減振消聲的流固耦合力學超材料管路結構，其特征在于，

所述振子剛性件的材料包括硅膠、橡膠或軟質塑料；

所述振子質量件的材料包括鋼、鋁、銅、有機玻璃、PVC、或木材。

4.根據權利要求2所述的用于減振消聲的流固耦合力學超材料管路結構，其特征在于，所述振子剛性件的內徑與所述第二接管的外徑相同，所述振子剛性件的內徑為35mm～100mm，所述振子剛性件的厚度為2.5mm～10.5mm；

所述振子質量件的內徑與所述振子剛性件的外徑相同；所述振子質量件的厚度為2.0mm～6.5mm。

5.根據權利要求2所述的用于減振消聲的流固耦合力學超材料管路結構，其特征在于，所述振子剛性件的內表面與第二接管的外壁之間的接觸連接形式為離散接觸連接；沿著第二接管的周向方向設置有若干個間隔的振子剛性件。

6.根據權利要求5所述的用于減振消聲的流固耦合力學超材料管路結構，其特征在于，所述振子剛性件在平行于第二接管的內徑方向上的截面形狀為方形、圓形、三角形、圓環形、三角環形、或回環形。

7.根據權利要求2所述的用于減振消聲的流固耦合力學超材料管路結構，其特征在于，所述振子剛性件的內表面與第二接管的外壁之間的接觸連接形式為連續接觸連接。

8.根據權利要求7所述的用于減振消聲的流固耦合力學超材料管路結構，其特征在于，所述振子剛性件在平行于第二接管的內徑方向上的截面形狀為圓環形、三角環形、或回環形。

9.根據權利要求2所述的用于減振消聲的流固耦合力學超材料管路結構，其特征在于，所述振子剛性件在平行于第二接管的內徑方向上的和所述振子質量件在平行于第二接管的內徑方向上的截面形狀相同。

10.根據權利要求1所述的用于減振消聲的流固耦合力學超材料管路結構，其特征在于，所述振子件單元為單振子結構；或者，所述振子件單元的數量為若干個，若干個振子件單元沿垂直于振子剛性件與振子質量件的接觸面的法向方向排布；或者，所述振子件單元的數量為若干個，若干個振子件單元沿第二接管的軸向方向排布。

11.根據權利要求1所述的用于減振消聲的流固耦合力學超材料管路結構，其特征在于，

第一支撐殼體平行于第一支撐殼體的內徑方向上的截面形狀、第二支撐殼體在平行于第二支撐殼體的內徑方向上的截面形狀、以及第二接管在平行于第二接管的內徑方向上的截面形狀相同。

12.根據權利要求1所述的用于減振消聲的流固耦合力學超材料管路結構，其特征在于，所述第一支撐殼體的材料包括鋼、鐵、鋁、銅、碳纖維復合材料或者芳綸纖維復合材料；所述第二支撐殼體的材料包括鋼、鐵、鋁、銅、碳纖維復合材料、或者芳綸纖維復合材料。