一种穿孔蜂窝-波纹夹芯板吸声结构制造技术

本发明专利技术公开了一种穿孔蜂窝

【技术实现步骤摘要】
一种穿孔蜂窝
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波纹夹芯板吸声结构


[0001]本专利技术属于舰艇噪声控制
，特别涉及一种穿孔蜂窝
‑
波纹夹芯板吸声结构。

技术介绍

[0002]环境引起的振动和噪声是普遍存在的现象。振动和噪音造成的危害是多种多样的；强烈的振动和噪声会影响材料的功能性能，降低其使用寿命，产生缺陷，甚至破坏其固有结构和基本性能。最常用和最实用的方法是通过选择合适的吸声材料来阻断传播路径。传统上使用的吸声材料主要包括多孔材料和无声材料，MPP(微穿孔板)也是广泛使用的结构，可以在不使用纤维或多孔材料的情况下吸收声音。但是MPP由于其自身材料和结构的原因只能对高频声音有效果。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种可以应用于船舰的新型穿孔蜂窝
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波纹夹芯板吸声结构。本专利技术以微穿孔板结构为基础，利用隔板将内部分割成若干小空腔，能提高结构的力学性能；本专利技术采用复合结构，其外部使用纯铝等刚性材料，具有较高的抗外部载荷和热膨胀能力，蜂窝腔使用橡胶材料等柔性材质，这样使用铝和橡胶的复合材料以及改良内部声学共振腔的结构来提供良好的低频和宽带吸收性能。
[0004]本专利技术的技术方案具体介绍如下。
[0005]一种穿孔蜂窝
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波纹夹芯板吸声结构，其包括顶部面板、底部面板、隔板和波纹板，顶部面板是微穿孔板MPP，其上面周期性的开有小孔，采用柔性材质制成，底部面板是刚性背板，顶部面板和底部面板之间为共振腔，共振腔被径向间隔设置的刚性隔板分割，形成多个小的均匀共振腔，均匀共振腔中倾斜设置波纹板，波纹板上设置穿孔，将均匀共振腔结构改变为蜂窝腔结构。
[0006]本专利技术中，均匀共振腔中的波纹板穿孔位置在竖直投影方向与顶部面板打孔位置相同。
[0007]本专利技术中，均匀共振腔中设置竖直刚性板，波纹板与竖直刚性板间隔分布。
[0008]本专利技术中，顶部面板和波纹板上的孔为为圆形、三角形或不规则形。其穿孔直径可调节，从而可以改变结构中的亥姆霍兹共振腔特性，调节结构的低频吸声性能和吸声带宽。
[0009]本专利技术中，为保证吸声性能和机械性能，隔板至少为6个。
[0010]本专利技术中，顶部面板和波纹板的材质为橡胶；底部面板、隔板和竖直刚性板材质为铝，其厚度可调整，从而可以改变结构的承载能力，增强结构的机械性能。
[0011]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0012]本专利技术提供的一种可应用于船舰的新型穿孔蜂窝
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波纹夹芯板吸声结构，其以微穿孔板结构为基础，利用隔板将内部分割成若干小空腔，能提高结构的力学性能。
[0013]本专利技术采用新型刚性材质
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柔性材质复合结构，外部结构使用纯铝等材料制成，具
有较高的抗外部载荷和热膨胀能力。蜂窝腔使用橡胶材料等柔性材质，能提供良好的低频和宽带吸收性能，整体复合结构融合两种结构特点。
[0014]本专利技术中，顶部MPP面板和蜂窝腔中波纹板的穿孔形状为圆形、三角形或不规则形，穿孔直径可调节，从而可以改变结构中的亥姆霍兹共振腔特性，调节结构的吸声性能。
[0015]本专利技术中，底部面板和竖直未打孔板由纯铝等刚性材料制成，其厚度可调整，从而可以改变结构的承载能力，增强结构的机械性能。
[0016]本专利技术中，顶部穿孔板和斜穿孔波纹板由橡胶制成，为柔性材料，柔性材料可以更换成其他橡胶外其他聚合物材料，有利于实现结构的宽频带吸声。
[0017]综上所述，本专利技术的吸声结构具有兼备中低与中高频带的吸声性能，良好的结构力学性能，是一种集力学承载及宽频吸声的多功能一体化结构。同时，本专利技术的新型穿孔蜂窝
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波纹夹芯板质量轻，热绝缘能力优异。
附图说明
[0018]图1、新型穿孔蜂窝
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波纹夹芯板示意图。
[0019]图2、蜂窝腔俯视图。
[0020]图3、夹芯板前视图。
[0021]图4、夹芯板结构图。
[0022]图5、施加相同的剪切力后各结构形变。
[0023]图6、顶板的正常压缩压力下各结构形变。
[0024]图7、夹层结构在舰船舱体上的应用。
[0025]图8、发动机短舱消声衬垫的应用。
[0026]图9、消声衬垫——三片式、两片式、一片式的应用。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。
[0028]一种新型穿孔蜂窝
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波纹夹芯板吸声结构，如图1，包括微穿孔板MPP，微穿孔板MPP的形状可以为方形，也可以为圆形，针对具体实施例应用改变而改变。顶部面板是柔性橡胶板并且周期性打孔形成微穿孔板(MPP)，底部面板是刚性铝制的背板。顶部面板和底部面板之间为矩形的声学共振腔，其中波纹板穿过隔板之间的共振腔形成蜂窝腔，波纹板也在和顶部穿孔的相同垂直位置进行穿孔，有利于利于吸声。
[0029]具体的，如图2所示，为矩形蜂窝腔的俯视图，单元格长度b2为2mm
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5mm，内部单元格b1长度为2mm
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5mm，这也是蜂窝腔的宽度。
[0030]具体的，如图3所示，为夹芯板的前视图，顶部面板的穿孔直径d1为0.5mm
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2mm，波
纹板的穿孔直径d2也为0.5mm
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2mm；顶板和波纹板的厚度t1和t2也都为0.5mm
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2mm，底板的厚度T也为0.5mm
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2mm，高度H为10mm
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20mm。
[0031]进一步的，如图4所示，蜂窝芯内波纹板穿孔位置与顶部面板打孔垂直位置相同，穿孔波纹板与未打孔的竖直刚性板呈间隔分布。顶部穿孔板和斜穿孔波纹板由橡胶制成，为柔性材料，特别的，柔性材料可以更换成其他橡胶外其他聚合物材料，有利于实现结构的宽频带吸声。
[0032]本专利技术公开了一种新型穿孔蜂窝
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波纹夹芯板吸声结构设计，下面通过对该新型铝橡胶复合结构的模型进行多方面的分析。
[0033]步骤一、进行固体结构内部的弹性位移场和空腔中的声压分布分析。从分析中，我们获得了声阻抗和吸声系数。实体结构变形分析提供了结构应变能力的信息，可用于确定柔性结构是否可以保持为蜂窝波纹夹芯板或遭受不可逆的振动破坏。
[0034]步骤二、对材料的吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种穿孔蜂窝
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波纹夹芯板吸声结构，其特征在于，其包括顶部面板、底部面板、隔板和波纹板，顶部面板是微穿孔板MPP，其上面周期性的开有小孔，采用柔性材质制成，底部面板是刚性背板，顶部面板和底部面板之间为共振腔，共振腔被径向间隔设置的刚性隔板分割，形成多个小的均匀共振腔，均匀共振腔中倾斜设置波纹板，波纹板上设置穿孔，将均匀共振腔结构改变为蜂窝腔结构。2.根据权利要求1所述的穿孔蜂窝
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波纹夹芯板吸声结构，其特征在于，均匀共振腔中的波纹板穿孔位置在竖直投影方向与顶部面板打孔位置相同。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈赟，谢宇，纪德宝，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：