一种基于声学超材料的吸声系统及其调控方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于声学超材料的吸声系统及其调控方法，包括噪声监测模块、交变电磁加热模块、控制模块和声学超材料；所述噪声监测模块用于监测应用环境的噪声区间，识别噪声强度和特征频率；所述变电磁加热模块用于产生的磁热效应给声学超材料加热；所述控制模块分别与噪声监测模块和交变电磁加热模块连接，所述声学超材料为多层磁响应4D打印构件。基于热响应形状记忆聚合物和通过添加磁性微粒的方式，赋予了声学超材料磁响应形状记忆性能，实现了在声学超材料中引入主动控制技术，使得声学超材料在多变环境下能够自适应调整吸声频率区间，提高了灵活度，整体上提高了声学超材料的吸声能力。料的吸声能力。料的吸声能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于声学超材料的吸声系统及其调控方法


[0001]本专利技术属于声学超材料领域，尤其涉及一种基于声学超材料的吸声系统及其调控方法。

技术介绍

[0002]随着航空航天飞行器，高速列车，舰船等大型运载装备的发展，其引发的噪声问题十分突出。强烈的噪声严重危害人员的健康，影响仪器和设备的安全运行。由于当前技术的限制，从声源处降低噪音并不可取，而从传播途径抑制噪声则更为有效。噪声中存在大量的低频成分，低频声波波长，穿透力强，传统的吸声材料如多孔材料在吸收中高频声波方面表现良好，而吸收低频噪声并不理想。声学超材料是一种人工制造的复合周期性结构，具备传统材料所不具备的超常物理特性，其中“小尺寸控制大波长”的声学特性能帮助结构以远小于工作频率处声波波长的厚度，实现对低频噪声的有效吸收，适用于狭小空间等复杂环境，具有良好的工程应用价值。
[0003]现有技术提出了一种内置薄膜型声学超材料的双层板隔声装置，将薄膜型声学超材料固定于双层板之间，通过双层板与薄膜型声学超材料的声学耦合作用，在双层板隔声谷值范围内出现一个隔声峰值，提高了双层板的隔声效果，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于声学超材料的吸声系统，其特征在于，包括噪声监测模块、交变电磁加热模块、控制模块和声学超材料；所述噪声监测模块用于监测应用环境的噪声区间，识别噪声强度和特征频率；所述变电磁加热模块用于产生的磁热效应给声学超材料加热；所述控制模块分别与噪声监测模块和交变电磁加热模块连接，所述声学超材料为多层磁响应4D打印构件；所述噪声监测模块将识别到的噪声强度和特征频率输送至控制模块，控制模块根据噪声强度和特征频率调整交变电磁加热模块产生的磁热效应给声学超材料加热，当温度高于声学超材料的玻璃化转变温度Tg时声学超材料每层间折边角度变化，使声学超材料纵向高度随着电磁加热模块的电流大小、加热时长及加热范围而变化，从而调整声学超材料的吸声频率。2.根据权利要求1所述的基于声学超材料的吸声系统，其特征在于，所述声学超材料包括若干纵向层叠布置的折边型蜂窝结构层(1)；所述折边型蜂窝结构层(1)包括若干框架单元，每个折边型蜂窝结构层(1)从中心处的一个框架单元沿各边分别延展出新的框架单元，框架单元沿竖直面设有折边，折边型蜂窝结构层(1)每层间通过框架单元的折边连接，折边型蜂窝结构层(1)相邻层间设有薄膜层(2)，薄膜层(2)内设有薄膜和质量块，质量块位于薄膜中心；所述折边型蜂窝结构层(1)和薄膜层(2)整体呈零泊松比，折边型蜂窝结构层(1)基体材料为可响应热刺激的形状记忆聚合物，在基体材料中添加磁性微粒，当接收到外界磁刺激时通过磁热反应产生热量发生形变，当温度高于打印件基体材料的玻璃化转变温度时打印件恢复为初始形状。3.根据权利要求2所述的基于声学超材料的吸声系统，其特征在于，所述框架单元为六边形单胞结构，质量块材质为铅，质量为150g～2280g。4.根据权利要求1所述的基于声学超材料的吸声系统，其特征在于，所述噪声监测模块为希玛AS844+数字声级计测声仪，交变电磁加热模块为220V高频感应加热机ZDBT
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2。5.根据权利要求2所述的基于声学超材料的吸声系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄舒，薛彬，张航，张军辉，盛杰，梁朝旭，王程，杨宏伟，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：