一种可调式局域共振声学结构制造技术

本实用新型专利技术涉及声学技术领域，具体地公开了一种可调式局域共振声学结构，包括由水介质填充的填充区域，所述填充区域由若干个基板分隔成多个周期单元层，所述周期单元层内设置有多个钢芯，每个钢芯均通过一硅橡胶片与所述基板连接，所述钢芯形状与所述硅橡胶片形状相同。通过上述结构设计，使用者不仅可以快速调整具有不同固有频率的局域共振单元层，进而调整局域共振隔声带的频率区间，甚至具有将不同固有频率范围的局域共振单元层组合使用，进而实现更宽频率范围的隔声效果。

A Tunable Local Resonance Acoustic Structure

The utility model relates to the field of acoustic technology, and specifically discloses an adjustable local resonance acoustic structure, including a filling area filled with water medium, which is separated by several substrates into several periodic unit layers, in which a plurality of steel cores are arranged, each of which is connected with the substrate through a silicone rubber sheet, and the shape of the steel core is said as follows: Silicone rubber sheets have the same shape. Through the above structure design, users can not only quickly adjust the local resonance unit layers with different natural frequencies, and then adjust the frequency range of the local resonance sound insulation tape, but also have the combined use of the local resonance unit layers with different natural frequencies, so as to achieve a wider frequency range of sound insulation effect.

【技术实现步骤摘要】
一种可调式局域共振声学结构
本技术涉及声学领域，特别是涉及一种可调式局域共振声学结构。
技术介绍
水下声学是研究声音在水中传播的学科，它包含目标探测、舰艇降噪、海底测绘、声学成像等诸多研究领域。传统的水下声学材料始终存在着材料厚度大、作用频段高的设计瓶颈。这是由于水中声速要远大于空气声速，且水下声学材料通常需要与水阻抗匹配，因此造成其无法像空气声结构那样，可以在厘米级的厚度内实现高效的低频吸隔声性能。局域共振声学材料的提出为水下低频、薄层声学材料的革新带来了希望。它是一种通过将多个局域共振单元周期嵌入基体材料中而实现的人工声学材料。所谓局域共振单元，通常是由具有低频共振模态的连续体结构组成，例如常用于空气声领域的亥姆霍兹共振器，或者用于水声领域的由软橡胶包覆的金属芯球。当基体中的声波频率接近于这些局域共振单元的固有频率时，便会引起单元的强烈共振，进而反射或吸收基体中声波。这种控制声波的能力不受限于声波的波长，因此这种人工声学材料具有‘小尺寸控制大波长’的优势，可以弥补传统水下声学材料无法有效控制低频声波的瓶颈。但由于局域共振单元只能在共振频率附近产生强烈的受迫振动，所以局域共振声学材料通常存在隔声频段过窄的问题。其中一种改进方法便是将水声材料的局域共振隔声带与布拉格散射效应产生的隔声带相耦合，进而产生隔声频率带宽、隔声效果好的综合特性。然而，这种耦合隔声特性需要同时调整局域共振单元的共振频率，以及不同层级单元之间的间隔距离。而传统的局域共振声学材料大多是成型为一个整体的，因此难以快捷调整，只能通过在制作过程中大批量制作不同参数设计的声学材料，然后进行比对实验。这对于材料的研究和使用都带来了极大的不便。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种可调式局域共振声学结构。为了解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：一种可调式局域共振声学结构，包括由水介质填充的填充区域，所述填充区域由若干个基板分隔成多个周期单元层，所述周期单元层内设置有多个钢芯，每个钢芯均通过一硅橡胶与所述基板连接，所述钢芯形状与所述硅橡胶形状相同。作为优选，所述基板为X个，X个基板将填充区域分割成X个周期单元层，其中X不小于2的自然数。作为优选，所述X＝4。作为优选，所述钢芯形状为方形状。作为优选，所述钢芯形状为圆盘形。作为优选，所述钢芯为2～4个。作为优选，所述基板采用环氧树脂制造而成。有益效果在于：通过上述结构设计，使用者不仅可以快速具有不同固有频率的局域共振单元层，进而调整局域共振隔声带的频率区间，甚至具有将不同固有频率范围的局域共振单元层组合使用，进而实现更宽频率范围的隔声效果。还可以将各周期单元层间的间隔根据使用需要调整其相互间距，进而起到调整布拉格散射效应频率范围，并于局域共振效应产生的隔声带实现耦合隔声。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本技术一种可调式局域共振声学结构的结构示意图；图2为图1的剖视图；图3为图1的剖视图；图中，1为填充区域，2为基板，3为周期单元层，4为钢芯，5为硅橡胶。具体实施方式现在结合说明书附图对本技术做进一步的说明。实施例1：一种可调式局域共振声学结构，包括由水介质填充的填充区域1，所述填充区域1由若干个基板2分隔成多个周期单元层3，所述周期单元层3内设置有多个钢芯4，每个钢芯4均通过一硅橡胶5与所述基板2连接，所述钢芯4形状与所述硅橡胶5形状相同。基板2采用环氧树脂制造而成。如图1所示的箭头方向为声波入射方向，即声波从左侧入射。图1中，La表示周期单元层之间的间距，Lb便是基板2的厚度，L＝La+Lb。钢芯4的形状可以为方块形(如图2所示)，也可以为圆盘形(如图3所示)。以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调式局域共振声学结构，其特征在于：包括由水介质填充的填充区域，所述填充区域由若干个基板分隔成多个周期单元层，所述周期单元层内设置有多个钢芯，每个钢芯均通过一硅橡胶片与所述基板连接，所述钢芯形状与所述硅橡胶片形状相同。

【技术特征摘要】
1.一种可调式局域共振声学结构，其特征在于：包括由水介质填充的填充区域，所述填充区域由若干个基板分隔成多个周期单元层，所述周期单元层内设置有多个钢芯，每个钢芯均通过一硅橡胶片与所述基板连接，所述钢芯形状与所述硅橡胶片形状相同。2.根据权利要求1所述的一种可调式局域共振声学结构，其特征在于：所述基板为X个，X个基板将填充区域分割成X个周期单元层，其中X不小于2的自然数。3.根据权利要求2所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁博，
申请(专利权)人：袁博，
类型：新型
国别省市：重庆,50