一種多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊包括由穿孔板、側(cè)板和底板構(gòu)成的封閉空腔、使用彈性/阻尼橡膠材料固定在穿孔板上的邊界自由的多層振動(dòng)薄板、連接固定多層膜片式振動(dòng)薄板的彈性桿和充滿空腔的多孔吸聲材料。在上述模塊結(jié)構(gòu)中，吸聲結(jié)構(gòu)是由多層膜片式振動(dòng)薄板和吸聲材料構(gòu)成了邊界自由的質(zhì)量-多級(jí)彈簧共振吸聲結(jié)構(gòu)與穿孔板和多孔吸聲材料構(gòu)成了吸聲結(jié)構(gòu)復(fù)合而成。本多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊吸聲系數(shù)大，多層膜片式共振吸聲模塊的吸聲結(jié)構(gòu)可形成多個(gè)頻率的中低頻共振腔，可實(shí)現(xiàn)中低頻寬頻吸聲。本發(fā)明具有廣泛地應(yīng)用于各種噪聲治理領(lǐng)域，可作為基本模塊被廣泛應(yīng)用于各種降噪設(shè)備中如消聲器，吸、隔聲墻體罩等。
【專利說(shuō)明】
一種多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及噪聲控制領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種適用于中低頻寬頻吸聲的復(fù)合共振吸聲結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)，按原理劃分可分為多孔吸聲材料及共振吸聲結(jié)構(gòu)兩大類。在聲學(xué)工程中，對(duì)于500Hz以上的中、高頻聲波吸聲比較容易，一般采用多孔吸聲材料便有極好的吸收效果，但由于多孔性材料的低頻吸聲性能差，為解決500以下的中低頻吸聲問(wèn)題，特別是200Hz以下的低頻聲控制，往往需要采用共振吸聲結(jié)構(gòu)，如穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)，薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)，微穿孔(微縫)共振吸聲結(jié)構(gòu)等。但傳統(tǒng)觀共振吸聲結(jié)構(gòu)吸聲頻譜以共振頻率為中心出現(xiàn)吸收峰，當(dāng)遠(yuǎn)離共振頻率時(shí)，吸聲系數(shù)就很低，頻率選擇性較強(qiáng)，吸聲帶寬較窄，很難滿足寬頻帶(100Hz?4000Hz)吸聲的要求。
[0003]如何使拓展吸聲結(jié)構(gòu)的中低頻吸聲帶寬，提高吸聲結(jié)構(gòu)低頻吸聲效果，是聲學(xué)材料和結(jié)構(gòu)的研究重點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]基于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種在中低頻寬頻范圍類具有較高高系數(shù)，吸聲頻帶較寬，同時(shí)高頻吸聲性能優(yōu)異的寬頻復(fù)合共振吸聲模塊，單個(gè)吸聲體模塊的厚度小于150mm，在100Ηζ-4000Ηζ的寬頻帶范圍類吸聲系數(shù)大于0.8，并且模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工制作。
[0005]多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊具體技術(shù)方案如下:
[0006]本發(fā)明的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊包括由穿孔板、側(cè)板和底板構(gòu)成的封閉空腔、使用彈性/阻尼橡膠材料固定在穿孔板上的邊界自由的多層振動(dòng)薄板、連接固定多層膜片式振動(dòng)薄板的彈性桿和充滿空腔的多孔吸聲材料。在上述模塊結(jié)構(gòu)中，吸聲結(jié)構(gòu)是由多層膜片式振動(dòng)薄板和吸聲材料構(gòu)成的邊界自由的質(zhì)量-多級(jí)彈簧共振吸聲結(jié)構(gòu)與穿孔板和多孔吸聲材料構(gòu)成了吸聲結(jié)構(gòu)復(fù)合而成。
[0007]本發(fā)明的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊，其中所述的多層振動(dòng)薄板為圓形或方形，線性尺度逐層減少，由位于多層振動(dòng)薄板中心的彈性連接桿進(jìn)行固定連接，形成多個(gè)不同尺寸的共振腔，這些共振腔在中低頻范圍內(nèi)，產(chǎn)生不同頻率的吸聲峰，吸聲峰之間相互耦合作用，從而形成寬的中低頻吸聲頻帶。
[0008]本發(fā)明的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊，其中所述的多層振動(dòng)薄板為邊界自由的硬質(zhì)板，其厚度為0.振動(dòng)薄板層數(shù)為3_10層，層間距為1.0mm-20.0mm。
[0009]本發(fā)明的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊，其中所述的硬質(zhì)薄板為金屬板、玻璃板、木板、纖維板等。
[0010]本發(fā)明的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊，其中所述的多層振動(dòng)薄板為邊界自由的柔性板，其厚度為0.2mm-5mm，振動(dòng)薄板層數(shù)為3_10層，層間距為1.0mm-20.0mm。
[0011]本發(fā)明的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊，其中所述的柔性薄板為橡膠板、高分子塑料板等。
[0012]本發(fā)明的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊，其中所述的多孔吸聲材料，具有阻尼吸聲性能，充滿填充在底板、側(cè)板、穿孔板構(gòu)成的封閉腔體內(nèi)。一般為無(wú)機(jī)或高分子多孔吸聲材料，如超細(xì)離心玻璃棉、巖棉、三聚氰胺開(kāi)孔泡沫塑料、聚氨酯開(kāi)孔泡沫塑料等。
[0013]本發(fā)明的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊，其中所述的穿孔板厚度為0.2mm-2mm，其上的孔洞直徑d = 0?;其穿孔率為3% _70%〇
[0014]本發(fā)明的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、邊界自由的多層振動(dòng)薄板中，每一層的薄板都具有自身的彎曲振動(dòng)簡(jiǎn)正頻率， 由于每一層的薄板尺寸均不相同，因此多層振動(dòng)薄板結(jié)構(gòu)具有多個(gè)簡(jiǎn)正頻率。同時(shí)多層振動(dòng)薄板結(jié)構(gòu)與腔體內(nèi)的多孔吸聲材料相結(jié)合，由于吸聲材料的阻尼作用，從而形成質(zhì)量-多級(jí)彈簧共振吸聲結(jié)構(gòu)，由于各個(gè)簡(jiǎn)正頻率峰之間的相互耦合，從而使得該結(jié)構(gòu)具有很寬的吸聲頻帶，客服傳統(tǒng)共振吸聲結(jié)構(gòu)峰值單一、頻帶窄的缺點(diǎn)。
[0016] 2、本發(fā)明的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于規(guī)?；可a(chǎn)?！靖綀D說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是實(shí)施實(shí)例中多層振動(dòng)薄板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊的垂直入射吸聲性能曲線圖(測(cè)試在阻抗管中，按傳遞矩陣法測(cè)試)?！揪唧w實(shí)施方式】
[0020] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊，總厚度為120mm，包括由底板1、側(cè)板2、穿孔板3圍成的封閉空腔，多層振動(dòng)薄板4、固定連接4的彈性連接桿5由彈性 /阻尼橡膠材料6連接在3上，封閉腔體中充滿多孔吸聲材料7。
[0022]所述吸聲材料為120mm厚的三聚氰胺泡沫塑料，其密度為8kg/m3 ;所述穿孔板為厚度2.0mm的穿孔鍍鋅鋼板；其上的孔徑3mm ;穿孔率30%;所述彈性/阻尼橡膠材料為3mm 厚聚氨酯橡膠；所述底板為厚度2.0mm的鋼板。
[0023]如圖2所示，所述多層振動(dòng)薄板為0? 5mm厚方形鋼板，共5層，層間距為5cm，第2 層振動(dòng)薄板邊長(zhǎng)為第1層薄板邊長(zhǎng)的80 %，第3層振動(dòng)薄板邊長(zhǎng)為第1層薄板邊長(zhǎng)的60 %， 第4層振動(dòng)薄板邊長(zhǎng)為第1層薄板邊長(zhǎng)的40%，第5層振動(dòng)薄板邊長(zhǎng)為第1層薄板邊長(zhǎng)的 20%〇
[0024]圖3為實(shí)施實(shí)例的垂直入射吸聲性能曲線圖，測(cè)試設(shè)備為B&K的阻抗管，采用傳遞矩陣法測(cè)試。測(cè)試結(jié)果可以看到，材料500Hz以下的低頻段吸聲性能比傳統(tǒng)吸聲材料有很大幅度的提升，在l〇〇Hz-4000Hz頻段范圍內(nèi)，吸聲系數(shù)均在0.8以上，是一種寬頻帶的高效吸聲體。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊，包括由底板(1)、側(cè)板(2)、穿孔板(3)構(gòu)成的封閉 腔體，其特征在于:使用彈性連接桿(5)將多層振動(dòng)薄板(4)固定連接形成多級(jí)彈簧共振吸 聲結(jié)構(gòu)，封閉腔體中充滿多孔吸聲材料(7)及連接上述(3)和(4)的彈性/阻尼橡膠材料 (6)。上述模塊中形成了由多層膜片式振動(dòng)薄板和吸聲材料構(gòu)成的邊界自由的質(zhì)量-多級(jí) 彈簧共振吸聲結(jié)構(gòu)和穿孔板和多孔吸聲材料構(gòu)成的吸聲結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊，其特征在于:所述多層振動(dòng) 薄板(4)為圓形或方形，線性尺度逐層減少，形成多個(gè)不同尺寸的共振腔，彈性連接桿(5) 位于多層振動(dòng)薄板(4)的中心。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊，其特征在于:所述多層振動(dòng) 薄板(4)為邊界自由的硬質(zhì)板，其厚度為0.2mm-5mm，振動(dòng)薄板層數(shù)為3-10層，層間距為 1.Qmm-20.0mm〇4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊，其特征在于:所述硬質(zhì)薄板 為金屬板、玻璃板、木板、纖維板等。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊，其特征在于:所述多層振動(dòng) 薄板(4)為邊界自由的柔性板，其厚度為0.2mm-5mm，振動(dòng)薄板層數(shù)為3-10層，層間距為 1.Qmm-20.0mm〇6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊，其特征在于:所述柔性薄板 為橡膠板、高分子塑料板等。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊，其特征在于: 所述多孔吸聲材料(7)，具有阻尼吸聲性能，充滿填充在底板(1)、側(cè)板(2)、穿孔板(3)構(gòu)成 的封閉腔體內(nèi)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊，其特征在于:所述吸聲材料 為無(wú)機(jī)或高分子多孔吸聲材料，如超細(xì)離心玻璃棉、巖棉、三聚氰胺開(kāi)孔泡沫塑料、聚氨酯 開(kāi)孔泡沫塑料等。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的多層膜片式復(fù)合共振吸聲模塊，其特征在于:所述穿孔板厚度為〇.2mm-2mm，其上的孔洞直徑d = 0.;其穿孔率為3% -70%。
【文檔編號(hào)】G10K11/162GK105989829SQ201510093770
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月3日
【發(fā)明人】唐俊
【申請(qǐng)人】蘇州靜聲泰環(huán)?？萍加邢薰?br>