[發明專利]一種輕質承載寬頻域吸聲點陣結構

在審

• 申請號: 202310049432.0
• 申請日: 2023-02-01
• 公開（公告）號: CN116052626A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 喬菁;李隆球;馮建彬;許啟山;周德開
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G10K11/172
• 分類號: G10K11/172
• 代理公司: 北京和豐君恒知識產權代理有限公司 11466
• 代理人: 胡春洋

本發明涉及噪聲控制領域，更具體的說是一種輕質承載寬頻域吸聲點陣結構，包括矩形殼體，所述矩形殼體的內部堆垛有多個球殼結構形成的點陣結構，點陣結構和矩形殼體之間形成有多個內部腔體，部分內部腔體之間通過在球殼結構上開設孔Ⅱ完成多種串/并聯連接，矩形殼體上設置有孔Ⅰ，孔Ⅰ和內部腔體組合形成亥姆霍茲共振器；所述多個球殼結構堆垛形成點陣結構的堆垛形式包含體心立方型、面心立方型和簡單四方等；多個輕質承載寬頻域吸聲點陣結構相互并聯來實現寬頻域吸聲；解決了現有吸聲結構無法兼顧低頻寬帶吸聲與多方向承載特性的難題。

技術領域

本發明涉及噪聲控制領域，更具體地說是一種輕質承載寬頻域吸聲點陣結構。

背景技術

隨著各類裝備向高速、輕質、大型、重載和極端運行環境發展，裝備運行引發的聲振破壞及部件失效問題日益嚴重，對兼顧優異聲學及力學性能的結構設計需求日益突出。現有吸聲結構中，超材料結構和多孔材料分別在低頻和中高頻有著良好的吸聲性能，但是力學性能較差，導致其在許多場景應用受限。因此，如何在實現寬頻域吸聲的同時，保證結構的力學性能，一直是本領域的一項難點。

為提升吸聲結構力學性能，將點陣結構進行聲學與力學相關設計的多功能點陣結構具有輕質、高承載的優點，例如發明CN115376479A，但其空腔結構尺寸較小，在吸聲機理的限制下，難以實現低頻下的寬頻域吸聲。同時，現有吸聲點陣結構例如發明CN110576643A、CN111048059A以及CN110176224B中，其結構力學性能具有方向性，難以保證各方向的有效承載能力。盡管聲學與力學多功能結構取得了很大進展，但仍難以兼顧低頻寬帶吸聲與多方向承載特性，無法應用于諸多迫切需要噪聲控制的復雜環境。

發明內容

本發明的目的是提供一種輕質承載寬頻域吸聲點陣結構，解決了現有吸聲結構無法兼顧低頻寬帶吸聲與多方向承載特性的難題。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種輕質承載寬頻域吸聲點陣結構，包括矩形殼體，所述矩形殼體的內部堆垛有多個球殼結構形成的點陣結構，點陣結構和矩形殼體之間形成有多個內部腔體，部分內部腔體之間通過在球殼結構上開設孔Ⅱ完成多種串/并聯連接，矩形殼體上設置有孔Ⅰ，孔Ⅰ和內部腔體組合形成亥姆霍茲共振器；

所述多個球殼結構堆垛形成點陣結構的堆垛形式包含體心立方型、面心立方型和簡單四方等；

所述球殼結構能夠設置成不同的直徑和厚度；

所述孔Ⅱ在球殼結構上開設的位置能夠調整，孔Ⅱ能夠設置成不同的直徑；

所述孔Ⅰ能夠設置成不同的直徑；

所述孔Ⅰ上能夠添加延長頸部；

所述延長頸部能夠設置成不同的形狀、長度和直徑；

所述亥姆霍茲共振器之間通過孔Ⅱ組合形成多種串/并聯耦合吸聲結構；

所述輕質承載寬頻域吸聲點陣結構設置有多個，多個輕質承載寬頻域吸聲點陣結構相互并聯來實現寬頻域吸聲；

所述矩形殼體包括上蓋板、側蓋板和下蓋板。

本發明的有益效果為：

本結構集承載、輕質、低頻寬帶吸聲多功能于一體，將超材料結構優異的寬頻吸聲性能與點陣結構的輕質、高承載特性相結合，同時能夠有效避免應力集中，保證良好的多方向承載能力，為拓寬吸聲結構工程化應用提供了新方法。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方法對本發明做進一步詳細的說明。

圖1是本發明的輕質承載寬頻域吸聲點陣結構結構示意圖；

圖2是本發明的輕質承載寬頻域吸聲點陣結構內部結構示意圖；