[實用新型]一種低頻寬帶聲學超材料復合吸聲裝置

有效

• 申請號: 202121297551.0
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN215220252U
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 郁殿龍;胡洋華;肖勇;溫激鴻;趙宏剛;尹劍飛;蔡力;楊海濱;方鑫;鐘杰;張弘佳
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G10K11/162
• 分類號: G10K11/162
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心 43202
• 代理人: 關洪濤

本實用新型公開了一種低頻寬帶聲學超材料復合吸聲裝置，包括A區穿孔板、B區穿孔板和C區穿孔板；第一通道由基礎艙體、第一隔板和第二隔板圍成，第二通道由基礎艙體、第一隔板上側、第二隔板、第三隔板上側和第四隔板圍成，第三通道由基礎艙體、第一隔板下側、第三隔板第三隔板下側和第四隔板圍成；第一通道入口與A區穿孔板連通，第二通道入口與B區穿孔板連通，第三通道入口與C區穿孔板連通；第一通道長度大于第二通道的長度，第二通道的長度大于第三通道的長度，第一通道、第二通道和第三通道內部分別填充有第一通道多孔結構、第二通道多孔結構和第三通道多孔結構。本實用新型具有優良的低頻寬帶吸聲性能且制造及安裝簡單。

技術領域

本實用新型涉及振動與噪聲控制技術領域，更具體地說，特別涉及一種低頻寬帶聲學超材料復合吸聲裝置。

背景技術

隨著社會的發展與進步，現代運載交通工具(汽車、軌道列車、飛機、船舶、載人航天器、工程車輛等)、智能家電與高科技電子(空調、冰箱、降噪耳機等)、能源、建筑與人居工程等領域對聲學品質需求越來越迫切，因而對全頻段噪聲(低、中、高頻)均提出了控制要求。中高頻噪聲對應的波長短、傳播能力弱，通過傳統的吸聲材料技術可以對其有效控制；但由于低頻噪聲(1000Hz以下尤其是500Hz以下)對應的聲波的波長大，傳遞能力強，導致傳統吸聲材料技術只能通過大幅提高材料厚度/重量來控制低頻噪聲，如何有效抑制低頻噪聲、實現高效寬頻吸聲是學術界與工程界面臨的一大難題。

近年來，聲物理學和凝聚態物理學領域提出和發展的聲學超材料結構為解決低頻吸聲降噪問題提供了新思路。聲學超材料結構是指由人工特殊設計的新型復合結構，能獲得傳統材料/結構不具有的超常物理特性(如負等效質量密度、負等效模量、雙負等)，可以實現對低頻彈性波和聲波的超常操控，使得其在低頻減振降噪領域有廣闊的應用價值。傳統的聲學超材料吸聲結構主要有薄膜型聲學超材料結構、亥姆霍茲共振型聲學超材料結構、迷宮型通道聲學超材料結構；這些結構的設計有許多優點，但也存在一些不足，如：薄膜型聲學超材料結構安裝麻煩(通常需要額外附加固定框架)，預應力的施加比較困難，薄膜裸露下外面使用時容易受到外界影響而損壞失效；亥姆霍茲共振型聲學超材料結構作用頻段較窄，迷宮型通道聲學超材料結構通道雖雖然可以彎曲折疊來節約深度的空間、但其彎曲復雜致使加工難度大，導致面密度增加、增加了重量和成本。這些缺陷和不足無疑限制了傳統的聲學超材料吸聲結構的工程應用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種低頻寬帶聲學超材料復合吸聲裝置，以克服現有技術所存在的缺陷。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種低頻寬帶聲學超材料復合吸聲裝置，包括基礎艙體、微穿孔板、第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板、第一通道、第二通道和第三通道，所述微穿孔板包括區穿孔板、區穿孔板和區穿孔板，所述區穿孔板、區穿孔板和區穿孔板上均設有微穿孔；所述第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板置于基礎艙體內，所述第一通道由基礎艙體、第一隔板和第二隔板圍成，所述第二通道由基礎艙體、第一隔板上側、第二隔板、第三隔板上側和第四隔板上側圍成，所述第三通道由基礎艙體、第一隔板下側、第三隔板下側和第四隔板下側圍成；所述第一通道入口與區穿孔板連通，所述第二通道入口與區穿孔板連通，所述第三通道入口與區穿孔板連通；所述第一通道長度大于第二通道的長度，所述第二通道的長度大于第三通道的長度，所述第一通道、第二通道和第三通道內部分別填充有第一通道多孔結構、第二通道多孔結構和第三通道多孔結構。

進一步地，若在所述A區穿孔板、B區穿孔板和C區穿孔板上設置直徑相同的微穿孔時，所述A區穿孔板上的微穿孔的數量、C區穿孔板上的微穿孔的數量均大于B區穿孔板上的微穿孔的數量。

進一步地，若在所述A區穿孔板、B區穿孔板和C區穿孔板上設置直徑不同的微穿孔時，所述A區穿孔板上的微穿孔的穿孔率、B區穿孔板上的微穿孔的穿孔率均小于C區穿孔板上的微穿孔的穿孔率。