一种应用气囊型磁流变弹性体的声屏障制造技术

本发明专利技术的一种应用气囊型磁流变弹性体的声屏障，包括两根支撑立柱和安装在两根支撑立柱间的隔音主体；隔音主体包括第一吸声隔音板、第二吸声隔音板和气囊型磁流变弹性体，第一吸声隔音板和第二吸声隔音板的内壁上设有永久磁体条，永久磁体条外绕设电磁线圈。在两根支撑立柱内安装有声强测量仪、控制模块和电源模块，声强测量仪采集噪音，反馈给控制模块，当噪音分贝幅值超过阈值时，控制电源模块向电磁线圈供电，对气囊型磁流变弹性体施加磁场，使其机械性能响应得到快速可逆的精确控制，起到主动吸声降噪控制的作用。本发明专利技术的结构简单，充分利用气囊型磁流变弹性体良好的吸声降噪性能，提升吸声效果，进一步减小噪音。

A Noise Barrier Using Air-bag Magnetorheological Elastomer

【技术实现步骤摘要】
一种应用气囊型磁流变弹性体的声屏障
本专利技术属于噪音控制
，涉及一种应用气囊型磁流变弹性体的声屏障。
技术介绍
随着经济的高速发展、城市化进程的不断加快，高速公路、铁路、城市轨道交通等交通方式得到快速发展，这些道路在建造时难免要穿过人口集中的居住区，所产生的交通噪声给道路附近居民的工作、生活、学习带来了一定的干扰。针对交通噪声污染，可以从噪声源、传播途径、受声点进行控制，而在道路沿线设立声屏障则是国内外公认的治理交通噪声最有效的手段之一。其降噪效果性能良好、结构安全可靠、材料价格经济、安装成本低、经久耐用、使用寿命长、景观协调、美观大方。气囊型磁流变弹性体是由基体材料和软磁性颗粒所组成，它具备更优良的吸声降噪性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种应用气囊型磁流变弹性体的声屏障，其结构简单，设计合理，可以提升声屏障的吸声降噪功能。本专利技术提供一种应用气囊型磁流变弹性体的声屏障，包括两根支撑立柱和安装在两根支撑立柱间的隔音主体；所述隔音主体包括第一吸声隔音板、第二吸声隔音板和气囊型磁流变弹性体，第一吸声隔音板和第二吸声隔音板均为水平波纹板，所述气囊型磁流变弹性体设置在第一吸声隔音板和第二吸声隔音板之间，第一吸声隔音板和第二吸声隔音板与气囊型磁流变弹性体相接触的内壁上沿水平方向设有多排永久磁体条，所述第一吸声隔音板朝向公路一面的外壁上设有多个凹槽；所述气囊型磁流变弹性体各组分按照重量比包括：橡胶基体100～150份、磁性颗粒600～700份、硫化剂16～25份、硫化促进剂4～5份、填充物料130～220份，其中填充物料包括增塑剂20～30份、分散剂30～50份、增容剂50～60份、补强剂10～20份、物理硅胶成孔剂10～30份、防水剂10～30份；所述补强剂为气相法白炭黑。在本专利技术的应用气囊型磁流变弹性体的声屏障中，所述磁性颗粒选用微米级羰基铁粉和硅钢粉，两者比例为25:1，选用此磁性颗粒在保证饱和磁化强度的前提下改善了导磁率，减小涡流损耗。在本专利技术的应用气囊型磁流变弹性体的声屏障中，所述硫化剂为硒、碲、过氧化物或硫磺，硫化促进剂为碱金属氧化物。在本专利技术的应用气囊型磁流变弹性体的声屏障中，所述增塑剂为二甲基硅油，所述分散剂为甲基戊醇或聚氨酯，所述增容剂为羧化碳纳米管或马来酸酐，所述物理硅胶成孔剂为YQ-100Y、YQ-505Y或ES100W，防水剂为脂肪酸金属盐。在本专利技术的应用气囊型磁流变弹性体的声屏障中，所述支撑立柱的两侧设有插槽，其横截面为工字形，所述隔音主体两端分别卡设在相对设置的两根支撑立柱的插槽内。在本专利技术的应用气囊型磁流变弹性体的声屏障中，所述水平波纹板上的波纹为正弦波纹、三角形波纹、矩形波纹或梯形波纹。在本专利技术的应用气囊型磁流变弹性体的声屏障中，多个凹槽呈阵列排布。本专利技术的一种应用气囊型磁流变弹性体的声屏障，至少具有以下有益效果：本专利技术通过设置磁流变弹性体，当外部磁场施加到气囊型磁流变弹性体上时，其机械性能响应可以得到快速且可逆的精确控制，起到主动吸声降噪控制的作用。本专利技术的结构简单，充分利用气囊型磁流变弹性体良好的吸声降噪性能，提升吸声效果，进一步减小噪音。附图说明图1是本专利技术的一种应用气囊型磁流变弹性体的声屏障的主视图；图2是图1中的AA剖视图；图3是图1中的BB剖视图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的一种应用气囊型磁流变弹性体的声屏障作进一步详细说明。如图所示，本专利技术的一种应用气囊型磁流变弹性体的声屏障，包括两根支撑立柱1和安装在两根支撑立柱间的隔音主体。所述隔音主体包括第一吸声隔音板2、第二吸声隔音板3和气囊型磁流变弹性体6。第一吸声隔音板2和第二吸声隔音板3均为水平波纹板，所述气囊型磁流变弹性体6设置在第一吸声隔音板2和第二吸声隔音板3之间，第一吸声隔音板2和第二吸声隔音板3与气囊型磁流变弹性体6相接触的内壁上沿水平方向设有多排永久磁体条4，所述永久磁体条外部绕设有电磁线圈7，所述第一吸声隔音板2朝向公路一面的外壁上设有多个凹槽5。在两根支撑立柱1内安装有声强测量仪、控制模块和电源模块，通过声强测量仪采集周围噪音，反馈给控制模块，当噪音分贝幅值超过阈值时，控制模块控制电源模块向电磁线圈7供电，对气囊型磁流变弹性体施加磁场以调节其阻尼。使其机械性能响应可以得到快速且可逆的精确控制，起到主动吸声降噪控制的作用。本专利技术的结构简单，充分利用气囊型磁流变弹性体良好的吸声降噪性能，提升吸声效果，进一步减小噪音。所述支撑立柱1的两侧设有插槽，其横截面为工字形，所述隔音主体两端分别卡设在相对设置的两根支撑立柱1的插槽内。所述气囊型磁流变弹性体6各组分按照重量比包括：橡胶基体100～150份、磁性颗粒600～700份、硫化剂16～25份、硫化促进剂4～5份、填充物料130～220份，其中填充物料包括增塑剂20～30份、分散剂30～50份、增容剂50～60份、补强剂10～20份、物理硅胶成孔剂10～30份、防水剂10～30份；所述补强剂为气相法白炭黑。具体实施时，所述磁性颗粒选用微米级羰基铁粉和硅钢粉，两者比例为25:1，选用此磁性颗粒在保证饱和磁化强度的前提下改善了导磁率，减小涡流损耗。具体实施时，所述硫化剂为硒、碲、过氧化物或硫磺，硫化促进剂为碱金属氧化物。具体实施时，所述增塑剂为二甲基硅油，所述分散剂为甲基戊醇或聚氨酯，所述增容剂为羧化碳纳米管或马来酸酐，所述物理硅胶成孔剂为YQ-100Y、YQ-505Y或ES100W，防水剂为脂肪酸金属盐。具体实施时，所述水平波纹板上的波纹为正弦波纹、三角形波纹、矩形波纹或梯形波纹。多个凹槽呈阵列排布。具体实施时，气囊型磁流变弹性体采用如下方法制备：步骤1：按如下组分配比称重：橡胶基体100～150份、磁性颗粒600～700份、硫化剂16～25份、硫化促进剂4～5份、填充物料130～220份，其中填充物料包括增塑剂20～30份、分散剂30～50份、增容剂50～60份、补强剂10～20份、物理硅胶成孔剂10～30份、防水剂10～30份；步骤2：将橡胶基体、磁性颗粒以及所有填充物料放入炼胶机中，机械均匀搅拌20分钟，再置于80℃下真空桶中脱泡，再将其注入到圆柱体铝制模具内；步骤3：把硫化剂及硫化促进剂倒入模具内在150℃下硫化20分钟，与此同时施加磁感应强度为0.4T磁场制备各向异性的气囊型磁流变弹性体。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术的思想，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用气囊型磁流变弹性体的声屏障，其特征在于，包括两根支撑立柱和安装在两根支撑立柱间的隔音主体；所述隔音主体包括第一吸声隔音板、第二吸声隔音板和气囊型磁流变弹性体，第一吸声隔音板和第二吸声隔音板均为水平波纹板，所述气囊型磁流变弹性体设置在第一吸声隔音板和第二吸声隔音板之间，第一吸声隔音板和第二吸声隔音板分别与气囊型磁流变弹性体相接触的内壁上沿水平方向设有多排永久磁体条，所述永久磁体条外部绕设有电磁线圈，所述第一吸声隔音板朝向公路一面的外壁上设有多个凹槽；在两根支撑立柱内安装有声强测量仪、控制模块和电源模块，通过声强测量仪采集周围噪音，反馈给控制模块，当噪音分贝幅值超过阈值时，控制模块控制电源模块向电磁线圈供电，对气囊型磁流变弹性体施加磁场以调节其阻尼；所述气囊型磁流变弹性体各组分按照重量比包括：橡胶基体100～150份、磁性颗粒600～700份、硫化剂16～25份、硫化促进剂4～5份、填充物料130～220份，其中填充物料包括增塑剂20～30份、分散剂30～50份、增容剂50～60份、补强剂10～20份、物理硅胶成孔剂10～30份、防水剂10～30份；所述补强剂为气相法白炭黑。

【技术特征摘要】
1.一种应用气囊型磁流变弹性体的声屏障，其特征在于，包括两根支撑立柱和安装在两根支撑立柱间的隔音主体；所述隔音主体包括第一吸声隔音板、第二吸声隔音板和气囊型磁流变弹性体，第一吸声隔音板和第二吸声隔音板均为水平波纹板，所述气囊型磁流变弹性体设置在第一吸声隔音板和第二吸声隔音板之间，第一吸声隔音板和第二吸声隔音板分别与气囊型磁流变弹性体相接触的内壁上沿水平方向设有多排永久磁体条，所述永久磁体条外部绕设有电磁线圈，所述第一吸声隔音板朝向公路一面的外壁上设有多个凹槽；在两根支撑立柱内安装有声强测量仪、控制模块和电源模块，通过声强测量仪采集周围噪音，反馈给控制模块，当噪音分贝幅值超过阈值时，控制模块控制电源模块向电磁线圈供电，对气囊型磁流变弹性体施加磁场以调节其阻尼；所述气囊型磁流变弹性体各组分按照重量比包括：橡胶基体100～150份、磁性颗粒600～700份、硫化剂16～25份、硫化促进剂4～5份、填充物料130～220份，其中填充物料包括增塑剂20～30份、分散剂30～50份、增容剂50～60份、补强剂10～20份、物理硅胶成孔剂10～30份、防水剂10～30份；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪涛，王祥，赵文浩，徐东云，宋昱良，梁雨露，
申请(专利权)人：中铁四局集团第五工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36