【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于降噪材料，具体涉及一种适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、噪声包括低频噪声与高频噪声。相对于高频噪声，低频噪声的波长较长，在空气中的衰减很慢，能够轻易穿越障碍物。因而在目前的工程应用中，常见的材料和结构对高频噪声能够起到很好的隔离与吸收作用，但对低频噪声的隔离效果却不理想。在低频噪声的控制领域，具有特殊物理特性的人工复合材料得到快速的发展，特别是新型的膜/板型声学超材料以及基于赫姆霍兹共鸣器单元周期性阵列的声学阵列结构已经被开发出来，同时借助阻抗管进行的小样品隔声性能的实验验证已经相对完善，并验证了声学超材料在低频段优异的隔声性能。但其仍然还存在着许多留待改进的不足之处，具体如下。
3、(1)由于膜/板式声学超结构实现低频隔声的根本原理是局域共振原理，而这从隔声机理上导致了膜型声学超材料的隔声峰值频带很窄，只能对特定频率的声波起作用。
4、(2)膜/板式声学超结构中使用的橡胶薄膜容易老化，经过一段使用时间后就会出现材料松弛现象；同时由于薄膜自身刚性不足，必须通过施加外力才能够有效的传播振动，而薄膜对张力的依赖性很大，因而隔声峰值对张力变化很敏感。但是目前对预张力的精确调控缺乏方案。
5、(3)对于阵列型超材料吸声腔体而言，其作用频率往往较高，由于共振吸声原理的限制，要实现在低频段的吸声要求足
6、目前，目前声学超材料的应用主要还是在1000hz以上的高频段，对于中低频段的噪声还不能实现宽频范围的有效调控。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板，实现对低频宽带噪声的有效调控。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
3、第一方面，一种适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板，包括：多个由穿孔板，蜂窝板框架、背板和填充颗粒制成的单元胞结构；
4、所述背板为单元胞的底板；蜂窝板框架安装在背板上，蜂窝板垂直于背板，围成多个互相分隔的区域，蜂窝板为单元胞的侧壁；穿孔板安装于蜂窝板框架上，覆盖由蜂窝板围成的多个互相分隔的区域，形成单元胞的顶板，每个单元胞的内部通过穿孔板上的通孔与外界连通；所述填充颗粒填充于单元胞内；
5、所述填充颗粒为多孔介质做成的颗粒，材质可以为三聚氰胺海绵、聚苯乙烯泡沫、陶瓷。
6、可选的，所述背板包括环氧树脂、聚苯乙烯泡沫板、金属板等；几何尺寸及板厚可根据吸隔声的目标频率，进行声学仿真计算结果后确定。
7、可选的，所述蜂窝板包括环氧树脂、聚苯乙烯泡沫板、金属板等；几何尺寸及板厚可根据吸隔声的目标频率，进行声学仿真计算结果后确定。
8、可选的，所述蜂窝板围成多个互相分隔的区域的截面形状包括矩形、三角形和六边形。
9、可选的，所述穿孔板包括环氧树脂、聚苯乙烯泡沫板、金属板；几何尺寸及板厚可根据吸隔声的目标频率，进行声学仿真计算结果后确定。
10、可选的，所述穿孔板上通孔的孔径、填充颗粒的粒径可根据声学仿真计算结果确定。
11、可选的，通孔位置位于单元胞的穿孔板的几何中心。
12、第二方面，上述适用于低频噪声控制的声学超材料隔声板的制造方法。
13、包括步骤如下：
14、s1、将背板做为单元胞的底板，将蜂窝板框架安装连接在背板上，使蜂窝板垂直于背板并围成多个互相分隔的区域，蜂窝板为单元胞的侧壁；
15、s2、将填充颗粒填充在单元胞中；
16、s3、将穿孔板安装连接于蜂窝板框架上，使穿孔板覆盖由蜂窝板和背板组成的单元胞腔，成为单元胞的顶板。
17、可选的，s1中，蜂窝板框架与背板的安装连接方式包括超声波粘合、胶水粘合等；
18、可选的，s3中，穿孔板与蜂窝板框架的安装连接方式包括超声波粘合、胶水粘合等；
19、第三方面，上述适用于低频噪声控制的声学超材料隔声板的应用。
20、将上述适用于低频噪声控制的声学超材料铺装在墙体或者设备等构件表面，用于对低频噪声的控制。
21、可选的，穿孔板朝向声源侧。
22、本专利技术的有益效果为：
23、1.本专利技术的适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板的吸隔声原理主要包含3个部分：由超材料单元胞形成的类似赫姆霍兹共鸣器形式，通过穿孔板的颈部热粘性损耗和填充颗粒的热粘性损耗进行吸声；穿孔板吸声；通过双层薄板结构的反共振模态隔声。区别于膜/板式声学超结构，能够获得较宽的隔声峰值频带，能够对较宽频率范围中的低频噪声起控制作用，对于100-500hz频段吸声系数大于0.6，在200～400hz隔声效果达到30分贝以上。
24、2.本专利技术的填充颗粒的超单元胞，不采用膜/板式声学超结构。由于制造材料中不包括橡胶薄膜等弹性材料，因此能够避免弹性材料老化带来的张力改变问题，长时间保持稳定的特定隔声峰值范围。
25、3.本适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板中各材料的尺寸能够灵活调节，通过对穿孔板，蜂窝板框架和背板的尺寸的调整，和对填充颗粒的材质、填充量的调整，能够根据实际隔音场景情况及理论分析结果做相应的适应性调整。同时，由于不包括弹性材料，不需要在安装过程中调节弹性材料的张力，能够保证较小的安装误差获得准确的隔声峰值范围。
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1.一种适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板，其特征在于，包括：多个由穿孔板，蜂窝板框架、背板和填充颗粒制成的单元胞；
2.如权利要求1所述的适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板，其特征在于，可选的，所述背板包括环氧树脂板、聚苯乙烯泡沫板、金属板，厚度范围为4-5mm；
3.如权利要求1所述的适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板，其特征在于，所述蜂窝板包括环氧树脂板、聚苯乙烯泡沫板、金属板，板厚范围为4-5mm；
4.如权利要求1所述的适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板，其特征在于，单元胞内腔的尺寸为：底面边长尺寸为5-15cm；超材料总厚度为20-30mm。
5.如权利要求1所述的适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板，其特征在于，所述穿孔板上通孔的孔径范围为2-5mm，通孔位置位于单元胞的穿孔板的几何中心。
6.如权利要求1所述的适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板，其特征在于，所述填充颗粒在单元胞内的填充率范围为50～100％。
7.一种权利要求1-6任一所述的适用于低频噪声控制的声学超材料
8.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，
9.一种如权利要求1-5任一所述的适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板的应用，其特征在于，将所述适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板铺装在墙体或者设备构件表面，用于对低频噪声的控制；
10.如权利要求9所述的适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板的应用，其特征在于，在入射波传递方向的墙体或设备构件的表面铺设所述适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板，穿孔板朝向声源侧。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板，其特征在于，包括：多个由穿孔板，蜂窝板框架、背板和填充颗粒制成的单元胞；
2.如权利要求1所述的适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板，其特征在于，可选的，所述背板包括环氧树脂板、聚苯乙烯泡沫板、金属板，厚度范围为4-5mm；
3.如权利要求1所述的适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板，其特征在于，所述蜂窝板包括环氧树脂板、聚苯乙烯泡沫板、金属板，板厚范围为4-5mm；
4.如权利要求1所述的适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板，其特征在于，单元胞内腔的尺寸为：底面边长尺寸为5-15cm；超材料总厚度为20-30mm。
5.如权利要求1所述的适用于低频噪声控制的声学超材料吸隔声板，其特征在于，所述穿孔板上通孔的孔径范围为2-5mm，通孔位置位...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵超超，俞悟舟，王波，张金，褚濛，储艳春，葛鸿辉，吴纯华，梁恩虎，范宸宇，王罕，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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