[發(fā)明專利]一種高效隔聲及低噪聲輻射的復合結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113593509B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 宋玉寶;章榮平;蔡衛(wèi)東;唐道鋒;雷紅勝;左孔成
• 申請（專利權(quán)）人: 中國空氣動力研究與發(fā)展中心低速空氣動力研究所
• 主分類號: G10K11/162
• 分類號: G10K11/162;G10K11/172;G10K11/178
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 賈林

本發(fā)明涉及噪聲控制技術(shù)領域，具體公開了一種高效隔聲及低噪聲輻射的復合結(jié)構(gòu)，包括基體、安裝在基體上的多個參數(shù)相同或不同的反相位消聲結(jié)構(gòu)；所述反相位消聲結(jié)構(gòu)包括彈性單元、安裝在彈性單元一側(cè)的輻射單元；所述彈性單元的密度小于輻射單元的密度；本發(fā)明中的基體可以為板結(jié)構(gòu)、殼結(jié)構(gòu)、建筑墻體、機器設備表面等等。本發(fā)明通過設置反相位消聲結(jié)構(gòu)，基體在振動時，將帶動反相位消聲結(jié)構(gòu)振動，在高于其共振頻率后的頻段內(nèi)，產(chǎn)生的基體振動輻射噪聲與反相位消聲結(jié)構(gòu)振動輻射噪聲的相互抵消作用；可以有效的對噪聲進行抑制。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及噪聲控制技術(shù)領域，更具體地講，涉及一種高效隔聲及低噪聲輻射的復合結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

板類結(jié)構(gòu)在飛行器、艦船、列車、汽車等運載工具中大量應用，是相關(guān)運載工具艙內(nèi)噪聲的主要直接輻射聲源以及外部噪聲的主要傳入路徑，其聲學特性對內(nèi)部噪聲環(huán)境具有直接影響。相應的，通過采用不同降噪技術(shù)，降低板結(jié)構(gòu)噪聲輻射或提高板結(jié)構(gòu)隔聲能力，對相關(guān)實現(xiàn)運載工具艙內(nèi)噪聲控制，具有重要意義。針對這一問題，國內(nèi)外已開展了廣泛研究，典型板類結(jié)構(gòu)降噪措施包括復合結(jié)構(gòu)設計與參數(shù)優(yōu)化、阻尼處理、吸聲處理、吸振設計、阻振質(zhì)量以及振動主動控制、結(jié)構(gòu)聲主動控制等。

近些年，基于聲子晶體、聲學超材料等人工周期結(jié)構(gòu)/材料設計理念的降噪方案，引起了較為廣泛的關(guān)注。就常規(guī)超材料型板類結(jié)構(gòu)而言，其主要通過采用不同材料構(gòu)建板結(jié)構(gòu)或者在板結(jié)構(gòu)表面附加共振單元等來實現(xiàn)波傳播特性、等效動態(tài)質(zhì)量調(diào)控，進而實現(xiàn)振動以及噪聲控制，其減振降噪設計主要是立足于對板結(jié)構(gòu)本身發(fā)生作用；就薄膜型超材料而言，其主要通過在薄膜上安裝質(zhì)量單元來進行薄膜振動響應分布調(diào)制，進而降低在一定頻段的噪聲，但薄膜難以獨立作為艙室基體的主要結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種高效隔聲及低噪聲輻射的復合結(jié)構(gòu)，能夠有效的實現(xiàn)對于噪聲的抑制。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的解決方案是：

一種高效隔聲及低噪聲輻射的復合結(jié)構(gòu)，包括基體、安裝在基體上的多個參數(shù)相同或不同的反相位消聲結(jié)構(gòu)；所述反相位消聲結(jié)構(gòu)包括彈性單元、安裝在彈性單元一側(cè)的輻射單元；

在一些可能的實施方式中，所述彈性單元的密度小于輻射單元的密度，所述彈性單元的彈性模量小于輻射單元的彈性模量。

在一些可能的實施方式中，所述基體包括芯層、以及安裝在芯層兩側(cè)且用于安裝反相位消聲結(jié)構(gòu)的蒙皮。

在一些可能的實施方式中，所述彈性單元安裝在蒙皮上，所述輻射單元安裝在彈性單元遠離蒙皮的一側(cè)。

在一些可能的實施方式中，所述基體上設置有與反相位消聲結(jié)構(gòu)一一對應設置的凹槽A，所述彈性單元安裝在凹槽A內(nèi)，所述輻射單元位于彈性單元遠離凹槽A底部的一側(cè)且與凹槽A的內(nèi)側(cè)面存在間隙。

在一些可能的實施方式中，所述基體上設置有用于安裝輻射單元且與輻射單元一一對應設置的凹槽B，所述彈性單元安裝在基體上且用于封閉凹槽B，所述輻射單元與彈性單元連接且位于凹槽B內(nèi)，所述凹槽B與輻射單元之間存在間隙。

在一些可能的實施方式中，所述基體為波紋板；波紋板的每個波谷內(nèi)安裝有若干個反相位消聲單元，相鄰兩個波谷內(nèi)的反相位消聲單元交錯設置。

當然，相鄰兩個波谷內(nèi)的反相位消聲單元也可采用不交錯設置；交錯設置是一種優(yōu)選的方案。

在一些可能的實施方式中，所述彈性單元安裝在波谷內(nèi)，所述輻射單元安裝在彈性單元遠離波谷的一側(cè)且與基體之間存在間隙。

在一些可能的實施方式中，所述彈性單元采用具有彈性的軟質(zhì)材料制成；所述輻射單元采用硬質(zhì)材料制成。

在一些可能的實施方式中，所述反相位消聲結(jié)構(gòu)安裝在基體的一側(cè)或兩側(cè)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：