專利名稱：：用于振動和聲音輻射控制的有源/無源分布式吸收體的制作方法
技術領域：
：本發明一般地涉及一種振動吸收體(vibrationabsorber),尤其涉及一種用于控制振動和聲波輻射的有源/無源分布式振動吸收體。
背景技術：
：有源和無源噪聲降低控制技術為業內熟知，常用于降低和/或控制例如飛機等振動體中的振動和伴隨的聲波輻射。很多情況下有源噪聲降低技術能充分降低振動和噪聲，但是成本高昂、控制系統復雜。同樣地，己知無源噪聲降低技術也能夠降低振動和噪聲，但是這些無源系統通常又大又重，并且對于低振動頻率而言效果差。基本上來講，有源振動控制系統利用傳感器來檢測振動體的振動或噪聲。傳感器將振動或噪聲轉變為信號，然后將信號轉換、放大。轉換后的信號被反饋給致動器(或揚聲器)，致動器將轉換后的信號提供給振動體，從而降低振動或噪聲。通常，有源控制系統對于例如1000Hz以下的較低頻率有效。為了適當地利用有源控制系統，選擇合適的傳感器和致動器對于有源控制系統的功能性很關鍵。也就是說，如果選擇的傳感器和致動器不合適，有源控制系統就不能適當地轉換和放大信號，從而不能充分降低振動體的振動和噪聲。此外，將振動體上的傳感器和致動器相對于彼此并且相對于與振動結構相關聯的振動適當地設置，對于有源振動控制系統的功能也很關鍵。例如，如果沒有將傳感器和致動器適當地設置，就不能將轉換后的信號適當地放大來消除振動體的振動。此外，具有能夠轉換信號的正確反饋電路非常重要，因為這種電路確定振動控制的效果及其頻率范圍。與有源控制系統不同，無源減震系統通常遠沒有那么復雜和昂貴。但是，這種減震系統體積大，一般只對高于500Hz的較高頻率有效。在這樣的較高頻率下，無源減震系統的尺寸與振動體的振動波長才可以比較。在振動控制系統的實際應用中常常將有源振動系統和無源振動系統組合起來。但是，這種混合的有源/無源動力學振動控制系統是以經由控制力加給系統的能量為代價來提供比通過無源系統獲得的衰減改善的衰減。點調整振動吸收體是將振動體的振動減震的另一種方法。但是，點吸收體在一個點只控制一種頻率，因此其功能對于控制振動體的大面積振動而言是有限的。
發明內容本發明的目的是提供一種分布式有源振動吸收體和一種分布式無源振動吸收體。本發明的另一目的是提供一種分布式有源振動吸收體，包括用于檢測振動的傳感器、用于得到控制信號的機構、以及利用控制信號實現振動吸收體的前饋和/或反饋控制的機構。根據本發明，提供一種具有多個共振層的分布式有源振動吸收體。在一個實施例中，第一層包括有源彈性層，優選具有較低的每單位面積剛度。第二層是塊狀物層，粘附在有源彈性層每個波浪形部分的最頂部。接著共振層包括有源彈性層和塊狀物層的組合。接著多個共振層可設置在彼此的頂部，且這些共振層可具有尺寸和形狀(例如球軸承形、薄平坦矩形等等)相同或變化的離散塊狀物(沒有連接、不形成整體"層"的塊狀物)。在另一實施例中，有源或無源振動層包括彈性材料，例如泡沫、玻璃纖維、聚氨酯、橡膠或類似的材料，塊狀物層分布在彈性材料中或者固定到彈性材料的表面。塊狀物層可由尺寸、厚度或形狀不同的離散塊狀物部分組成。此外，致動器，例如聚偏二氟乙烯(PVDF)、壓電陶瓷或者其它電子機械裝置可嵌入彈性材料內。有源彈性層的剛度低，這允許與其主平面垂直的方向上的運動。有源彈性層也可以被電激活，以在與其主平面垂直的方向上產生運動。這個附加的性質允許控制器引導和/或改變塊狀物層的運動，從而改善整個系統的動力學性質。這兩個組合層可具有取決于主結構和剛度的選擇的共振頻率，并且優選地，共振頻率接近主結構的其中一個。有源彈性層可以是曲線形的聚偏二氟乙烯(PVDF)層；但是，也可以是壓電陶瓷、PZT橡膠、電子機械裝置等等。此外，有源彈性層可以由完全曲線形的PVDF組成，使得波紋完全環繞，并且變成支撐塊狀物層的管狀結構。有源彈性層包括其表面上的電極，因此當在第一電極與第二電極之間提供電壓時，有源彈性層可能被電激活。這種電激活產生電場。進一步構思了有源彈性層可以是壓電材料，壓電材料在電場的影響下機械地收縮和擴張。因此，當有源彈性層在電場的影響下機械地收縮和擴張時，塊狀物層的相對兩側的兩個平面之間的距離改變。優選地，塊狀物層的重量不超過振動結構總質量的大約10%，塊狀物層的厚度與振動結構每單位面積的重量成比例。但是應當理解，塊狀物層的重量也可以超過振動結構總質量的10%。本發明還構思了塊狀物層在振動結構具有大幅度的模態(modal)貢獻的區域中比在振動結構具有小幅度的模態貢獻的區域中更大。塊狀物層還可以具有恒定的質量和恒定的厚度，或者根據振動體的模態貢獻，具有恒定的質量和變化的厚度。優選地，塊狀物層局部變化響應振動結構的性質，特別是當塊狀物層的厚度變化時。塊狀物層還可以在裝置的軸向上為離散的，以便與振動結構的變化響應匹配。在另一實施例中，有源彈性層包括粘附在每一側的塑料板，以防止有源彈性層的軸向運動。因此，可以機械地或電地調整DAVA，以減少不需要的振動和/或聲音。第一層用剛度低的有源材料制成，允許用密集材料制成的第二層的運動。各層可以是具有多個共振頻率的多個層或者多個離散層，被設計為整體地修改動能的重新分配。此外，本發明的DAVA對于多個頻率，在振動結構的全部或大部分面積上控制振動，并且可以被電激活。在另一優選實施例中，本發明提供一種振動吸收體，用于在振動結構的延伸區域上控制振動和聲音輻射，這種振動吸收體包括由至少兩個塊狀物組成的矩陣，其中塊狀物與分布式彈性元件(例如聚偏二氟乙烯、壓電陶瓷、金屬、聚合物、電子機械裝置等等)相關聯，其中分布式彈性元件分別沿著振動結構的區域分布；以及與各個分布式彈性元件相關聯的各個塊狀物，與所述振動結構間隔開。在另一優選實施例中，本發明提供一種制造振動吸收體的方法，至少包括以下步驟當振動吸收體要用于吸收振動時，識別要處理的頻率；以不一致的深度和/或不一致的塊狀物到塊狀物間隔，將多個塊狀物(例如各自的重量范圍在約6-8克內的塊狀物；等等)放置在覆蓋物(blanket)(例如用固體材料制成的覆蓋物；制成多層的覆蓋物，至少一個塊狀物放置在層中特定的位置；等等)中，以將覆蓋物吸收體調整到步驟(a)的識別的頻率。可任選地，制造振動吸收體的創造性的方法可包括改變層的厚度和/或層的構造。可任選地，利用接合劑將塊狀物層插入覆蓋物中。可任選地，機械地將塊狀物層插入覆蓋物。在實施8制造振動吸收體的創造性方法的優選實例中，所形成的包括塊狀物的振動吸收體的重量范圍約為300-400克/16ft2。在制造振動吸收體時，覆蓋物中可包括多種尺寸、多種重量的塊狀物。在本發明的另一實施例中，振動吸收體由三維泡沫材料構成，包括在三維泡沫材料的x-y維度的特定位置和三維泡沫材料的z維度的特定深度分布的多個塊狀物。特定位置和特定深度所述泡沫材料的物理或化學屬性允許以特定頻率將振動減震。三維泡沫材料可由多個泡沫層構成。塊狀物可分布在不同的層(這與z維度上不同的特定深度類似)。塊狀物可插入三維泡沬材料中的開口，然后用遮蓋材料遮蓋。或者，如果三維泡沫材料中的開口是狹長切口的形式，狹長切口可簡單地封閉塊狀物頂部，不需要附加的遮蓋(任何情況下，能夠理解塊狀物上的遮蓋不是必須的，只是設計選擇的問題)。盡管下面描述為開口在泡沫材料的單側，應當理解可以在泡沫材料的相對兩側形成開口。塊狀物的選擇范圍很寬，包括金屬(鉛、鋼等等)、以及非金屬材料(凝膠、液體、或纖維等等)。在本發明的另一實施例中，將振動吸收體用作例如壁或天花板系統中的熱和聲音絕緣。本實施例中，多個塊狀物分布在聲學或熱絕緣材料中，該聲學或熱絕緣材料例如設置在住宅或商業建筑使用的壁或天花板系統中的壁骨(stud)之間。在制造過程中，當制造絕緣巻材(roll)時，進行塊狀物的分布，或者，替代性地，可以將塊狀物與絕緣材料片一起吹入空間中，使得在將壁或天花板系統絕緣的同時獲得塊狀物的分布。盡管壁和天花板系統是重要的應用領域，但是應當理解，同樣的概念可以擴展到在交通工具(船舶、汽車、飛機等等)和工廠中提供聲音絕緣。通過參照附圖對本發明優選實施例的詳細描述，能夠更好地理解上述及其它目的、方案面和優點，在附圖中圖1示出本發明第一實施例的分布式有源振動吸收體(DAVA)的示意圖2示出在電激發下DAVA的有源彈性層的運動；圖3示出在機械激發下DAVA的有源彈性層的運動；圖4示出與DAVA的電極的連接的示意圖；圖5示出用于測量DAVA相比于點吸收體的性能的實驗裝備；圖6示出圖5所示實驗設備的結果，用100g重的6"分布式吸收體(不激活的)、100g重的點吸收體、以及100g重的分布式塊狀物層；圖7示出表示圖5的模擬裝備的結果的曲線圖；圖8示出利用本發明的DAVA進行的有源控制實驗；圖9示出利用本發明的控制器和實驗設備的布局；圖10示出采用恒定質量分布DAVA的有源控制實驗的結果；圖11示出具有最優化變化塊狀物分布的DAVA;以及圖12示出具有塊狀物層的振動吸收體的剖視圖，塊狀物層具有變化厚度的塊狀物；圖13示出具有塊狀物層的振動吸收體的剖視圖，塊狀物層具有離散的塊狀物(不像圖12所示是整體的)，此外具有在不同的位置具有不同厚度的塊狀物；圖14示出具有穿孔的塊狀物層的DAVA，允許在與進行減震的結構相對的DAVA—側輸入的振動聲音或者其它振動透入彈性層，并利用彈性層和塊狀物層的組合將其減震，附加地，圖14的結構可用于減少來自塊狀物層頂部的不必要的聲音輻射；圖15示出振動吸收體的剖視圖，振動吸收體在不同的塊狀物層具有不同尺寸和形狀的離散塊狀物；圖16示出由有源或無源彈簧層支撐的塊狀物層，彈簧層包括布置在管中的PVDF或者彈性材料；圖17示出根據本發明的示例性非均勻的覆蓋物(參見實例I)的剖視圖17A示出圖17中的部分的放大示意圖；圖18示出創造性覆蓋物(參見實例II)的剖視圖19和圖19A示出創造性覆蓋物(參見實例III)的剖視圖20示出創造性HG覆蓋物(參見實例IV)的多種實例；圖2la-c示出其中嵌入了塊狀物的示例性材料的側視圖，示例性材料的至少一個表面為波浪形、輪廓形、或鋸齒形；圖22a-b示出HG覆蓋物材料的剖視側視圖，HG覆蓋物材料包括嵌入的薄塊狀物層和嵌入的HG塊狀物；圖23示出壁系統，其中包括設置在聲學或熱絕緣材料中的嵌入的塊狀物；圖24示出天花板系統，其中包括在聲學或熱絕緣材料中的嵌入塊狀物；以及圖25示意性地示出用于將聲學或熱絕緣材料以及將要嵌入其中的塊狀物吹入壁或天花板系統中的系統。具體實施例方式本發明的示例性分布式有源振動吸收體(DAVA)優選地限制于能用于將振動中的結構減震的塊狀物。通常本發明的DAVA重量不超過結構總質量的10%;但是，在應用中DAVA重量可超過結構總質量的10%。對于運動最多且因此具有潛在大的模態分布的區域，希望DAVA的質量比運動少的區域大。此外，如果分布式吸收體在這個區域的局部共振接近擾動的激發頻率，那么DAVA的效率更高。對于其它區域，共振頻率可以高于這個激發頻率，也可以低于這個激發頻率。在局部，DAVA與已知的點吸收體具有近似相同的共振頻率，使得局部分配的質量是總質量的一小部分，且因此，局部剛度是整體剛度的一小部分。本發明的DAVA是對于多種頻率控制振動結構的全部或大部分面積的振動的分布式系統，在一些應用中，優選能夠被電激活。圖1示出本發明第一實施例的分布式有源振動吸收體(DAVA)的示意圖。在優選實施例中，本發明的設計按照兩層設計。第一層14是能夠被電激活的有源彈性層，每面積的剛度低，優選為厚10/mi的聚偏二氟乙烯(PVDF)。第一層14也可以是壓電陶瓷、PZT橡膠、金屬、電子機械裝置等等。有源彈性層14也可以是彈性材料，如嵌入有電致動器(例如層14)的虛線15(例如泡沫)所示。幾乎任何材料都可以使用，例如聲學泡沫、橡膠、聚氨酯、聲學玻璃纖維，電致動器可以是PVDF、PZT橡膠、金屬(具有彈簧狀性質的金屬，例如彈簧鋼)、聚合物(具有彈性或彈簧狀性質的聚合物，例如塑料)、壓電陶瓷、或者其它電子機械裝置。為了示例性目的，下面在整個說明書中使用有源彈性層14。但是容易理解，上述材料和其它材料的任一種或者在振動控制領域中公知的多層材料都可以在本發明中等同地實施。此外為了清楚起見，在說明書的剩余部分中相似的元件采用相同的附圖標記。仍然參照圖1，有源彈性層14優選為曲線形(例如波浪形表面)，以增加運動幅度，降低系統的剛度。在本發明的實施例中，有源彈性層14重量輕，抗彎曲，優選與波紋紙板具有相同的設計特性。第二層16是分布式塊狀物層(例如吸收體層)，可具有恒定的厚度，可由薄鉛板組成。但是容易理解，沿著結構12的全部或大部分面積，在塊狀物層16內，塊狀物層16的質量分布可包括一般形狀的變化塊狀物或離散塊狀物，并且當實施本發明時也可以使用其它合適的薄板材料，例如鋼、鋁、鉛、復合玻璃纖維材料等等。在使用變化塊狀物分布的實施例中，變化塊狀物分布會改變DAVA的局部性質，以理想地匹配基礎結構的局部變化響應性質。另外容易理解，DAVA并不限于有源彈性層和塊狀物層的兩層系統，也可以是使用在此所述的創造性概念的多層系統，例如，具有至少一個有源彈性層和至少一個塊狀物層的三層或以上的多層系統。塊狀物層16設計為結構12重量的10%，塊狀物層16的厚度直接取決于結構12每單位面積的重量。例如，對于鋼梁或鋼板，容易計算均勻鉛層的最大厚度，忽略有源彈性層14的重量，計算如下hm/hp=(pb/pm)*10%=78000/11300*10%=7%因此，對于6.35mm的鋼梁，本發明的DAVA的塊狀物層16的最大厚度為0.44mm。這是假定DAVA覆蓋了結構12(例如梁)的全部或大部分面積。通過這個重量限制，有源彈性層14，例如曲線形的PVDF層，應當設置有很低的剛度。這對于低頻的控制特別正確。例如，對于lmm厚的塊狀物層16(用鉛制成)，2mm厚的有源彈性層14的剛度為9e+5N/m，以在1000Hz獲得設計共振頻率。但是如上所述，DAVA能夠對于多種頻率控制振動結構的全部或大部分面積的振動。如上面簡單所述，容易理解本發明的其它實施例可包括由有源彈性層14和塊狀物層16組成的多層。通過實例，至少兩個有源彈性層14可以與至少兩個塊狀物層16交替堆疊。在另一實施例中，可以單獨調整每個有源彈性層14，且每個塊狀物層16可具有不同的質量，以控制振動結構的不同頻率。當然，本發明的實施例并不陷于上述示例性實例，而是可等同地包括更多或更少的有源彈性層14(經調整以控制不同頻率)和包括更多或更少的塊狀物層16(具有不同的質量)。優選地，在致動器(例如有源彈性層14)的每側是充當電極15的兩個薄銀層。當在這些電極17(可設置在有源彈性層上任何地方，優選在有源彈性層的相對兩側)之間施加電壓時，在有源彈性層14中產生電場。有源彈性層14優選為壓電材料，能夠在電場的影響下機械地收縮和擴張。圖2示出在電激發下有源彈性層14的運動。圖2交替示出圖l所示的有源彈性層14與兩個薄塑料板18上的環氧樹脂膠合的點以及有源彈性層14接觸結構12和塊狀物層16(可以是鉛或者其它合適的材料)的點。有源彈性層14兩側的兩個塑料板18防止任何軸向運動。線30示出靜止的有源彈性層14，線32示出當施加了-V時的有源彈性層14。此外，線34示出當施加了+V時的有源彈性層14。從圖2可以清楚地看出，當向有源彈性層14施加電壓時，有源彈性層14的長度改變，結果，塊狀物層16每側的兩個平面之間的距離改變。DAVA的設計將有源彈性層14的平面內運動變換為有源彈性層14的平面外運動。圖2夸大了有源彈性層14的形狀在不同壓力構造下彎曲的方式，實際上，有源彈性層14的運動輕微，且因此假定為線性的。為了簡化分析，應當理解，例如有源彈性層14(參見圖l)的波紋部件構成多個彈簧。如果沒有塊狀物16，它們很容易壓縮，但是一旦施加了塊狀物16，它們就不容易壓縮。此外，一旦施加了塊狀物16，接著就將該塊狀物16分布在多個彈簧上。圖3示出在機械激發下有源彈性層14的運動。具體而言，線40示出靜止的有源彈性層14，線42示出被施以負的負載時的有源彈性層14。此外，線44示出被施以正的負載時的有源彈性層14。當通過機械力抑制DAVA時，有源彈性層14的長度不改變；但是，有源彈性層14的形狀改變。注意，因為忽略了塊狀物層16的剪切，所以在模擬中沒有考慮塊狀物層16的抗彎剛度。重要的是注意到每單位面積的剛度低；但是，分布在振動結構的延伸區域上的整個DAVA的剛度高。此外，重要的是注意到DAVA的剛度(以及質量)且因此DAVA的共振頻率可以根據DAVA的具體應用進行調節；但是，抗彎剛度取決于有源彈性層14的波紋部分的空間波長和振幅，使得在法線方向上較大的波長降低了抗彎剛度。還要注意到在垂直方向上DAVA的抗彎剛度極高，優選類似于蜂窩結構。此外，DAVA的橫向剛度在局部上較小，整體上來說與質量相似的點吸收體具有相同的剛度。因此，盡管有源彈性層14的單片非常柔韌，但是在整體上DAVA非常抗擠壓。通過有源彈性層14的高度、波紋狀有源彈性層14的波長、有源彈性層14的厚度、以及有源彈性層14的電極之間的電分流(electricshimt)，能夠調節有源彈性層14的橫向剛度，從而調節有源彈性層14的共振頻率。具體而言，增加有源彈性層14的厚度會降低DAVA的橫向剛度。為了使裝置保形于振動結構的延伸區域(如同本發明中)，不能大幅增加這個厚度。可修改的第二個參數是有源彈性層14的波長，使得較大的波長能夠降低有源彈性層14的橫向剛度。因為這個波長與擾動的波長相比應當保持為較小，所以該參數變化也是受限的，否則DAVA會失去其分布式性質。為了影響DAVA的剛度，有源彈性層14的厚度是能夠調節的另一個參數。例如，較薄的有源彈性層14能夠降低有源彈性層14的剛度。修改有源彈性層14的橫向剛度的最后一個方案是利用有源彈性層14的壓電性質。例如，電分流能夠對有源彈性層14的剛度提供輕微的改變。因此，當向有源彈性層14提供有源輸入時，能夠控制有源彈性層14，使其表現為機械剛度較小或較大。可通過沿著主方向(PVDF具有在其上應變在有源激發下將大的方向，這個方向是吸收體和基礎結構的主要振動方向)切割PVDF板或者如上所述的其它類似的板來制備DAVA。然后，優選在PVDF板邊緣上將1至2mm的銀電極去除。在優選實施例中，丙酮是去除銀電極17的極好溶劑。第三步是安裝連接每個電極17的連接器。圖4示出與DAVA的電極的連接的示意圖。具體而言，選擇有源彈性層14一端的兩個區域來支撐鉚釘20。這些區域應當只在其一側具有電極17。對于每個區域去除一個電極17，使得鉚釘20只接觸一個電極17。在這些區域中切割出比鉚釘20直徑略小的孔，將每個鉚釘20的頂部焊接到導線22，使得能夠利用鉚釘鉗(rivetingplier)將其適當地設置。在實施例中，將附加塑料片24放置在有源彈性層14后側上，以提供更堅固的連接。然后利用現有技術已知的鉚釘鉗將鉚釘20放置鉚釘孔中。將附加導線(未示出)連接另一個電極，然后將兩個導線焊接到電連接器。建立電連接的精確度很重要，因為很高的電壓能夠驅動DAVA的PVDF有源部分。本領域技術人員能夠理解在本發明的實施中可使用很多其它形式的電連接。能夠使有源彈性層成波紋狀為合適的規范給定的要將振動減震的結構。有多種方式能夠實現這個目的。一種優選的方法考慮將PVDF設定在一組校準的鋼釘之間，并將它保持在適當位置一段時間。在PVDF的任一側(頂部和底部)可粘附塑料板(未示出)，以便將PVDF粘附到要將振動減震的結構上，也便于將塊狀物粘附到PVDF上(例如，當將塑料板粘貼在波紋結構上之后，膠水或其它合適的接合材料能夠均勻地施加在塑料板上)。此外，塑料板可用于將PVDF與振動結構和/或施加的塊狀物電絕緣。此外，波紋狀PVDF可設置在泡沫與其它彈性材料中。這可以通過將彈性材料沉積在PVDF的表面上，或者將PVDF插入彈性材料中來實現。如上所述，也可以采用替代性的致動器材料(例如金屬、壓電陶瓷等等)來代替PVDF。也可以將PVDF完全彎曲，使得波紋將它們包圍，從而形成支撐塊狀物的管狀結構。在一些無源應用中，可使用例如塑料或彈簧鋼等其它材料來構造如同在波紋狀彈簧層中的管。圖5示出用于測量DAVA相比于點吸收體的性能的實驗裝備。這相同的實驗目的也是調整和確認模擬。噪聲發生器40提供頻帶為0到1600Hz的白噪聲信號。然后這個信號被放大器42放大，并通過升壓變壓器44。變壓器44的輸出用于驅動PZT，然后PZT啟動支撐梁。激光速度計46測量沿著梁的標準(normal)速度，其輸出由數據采集系統48(例如個人計算機、采集卡和相關軟件)所獲得。然后利用個人計算機50對數據進行后處理。圖6表示梁的均方速度。這個數據可關聯到梁的平均動能，通過對每個點的平方速度求和，然后除以點數(例如23)來計算出這個數據。均方速度是正規化的每激發伏特，且從100Hz到1600Hz被示出。這個頻帶不包括梁的第一模式，即40Hz。圖6中除了線50之外的所有線示出具有相同質量的振動控制系統(例如，局部和分布式吸收體為100g)。線50示出只有梁的測量，使得能夠依次觀察梁的第二至第六模式。線1652示出使用100g點吸收體的梁的行為。該吸收體的共振頻率是850Hz，對第五模式會產生影響。這個模式分裂成兩個峰值較小的共振。注意，當點吸收體在其附著點降低振動時，它實際上增加了梁的均方速度。通過更好的調整(吸收體的共振頻率為1000Hz)，這些峰值將稍微移向軸的右側，并以1000Hz為中心。線54示出使用DAVA的梁的行為。該實驗中將DAVA用作無源裝置。可以看到，DAVA提供的衰減與點吸收體不同。在幾乎所有的頻率，DAVA相比于點吸收體提供對梁振動的更好的整體衰減，特別是在模態共振峰值處。圖7的模擬裝備中示出類似的結果。圖6的線50、52、54與圖7的線50、52、54相同。對于第三、第四和第六模式也獲得顯著的降低。注意，相比而言點吸收體獲得的降低很少。圖6中線55和圖7中線55表示的添加的塊狀物在共振頻率處只顯示輕微的改變，因此只實現了少許的減震作用。重量相同的分布式塊狀物不能提供與DAVA幾乎相同的振動衰減。如圖所示，DAVA利用動力學效應(作用力)工作以控制梁的振動，這在概念上類似于點吸收體，不過是在分布式的區域上，因此能夠改善性能。圖6和圖7的模擬結果清楚地顯示了兩種類型的吸收體，例如點吸收體與本發明的DAVA之間的差異。例如，對于振動結構，點吸收體在單一頻率和單個點降低反應特別有效。能量只是移動到不同的頻帶，并產生兩種新的共振。但是，DAVA沒有這個缺點，對于梁的所有共振頻率，梁的均方振動能量都減小，并且不出現新的共振。因此，DAVA同一時間對不同的頻率潛在地能夠控制若干種模式。這種性質對于模態上的密集結構(例如板)的減震特別有用。圖8示出利用本發明的示例性DAVA進行的有源控制實驗。控制系統采用三個加速計60(作為誤差傳感器)、帶通濾波器64、以及前饋LMS控制器62(在C40DSP板上實現)。用激光速度計46再次進行振動測量。擾動仍然是白噪聲，白噪聲通過用于實現控制器62的同一個DSP產生。控制器62通過利用DAVA的有源部分控制梁，試圖將誤差傳感器信號最小化。通過帶通濾波器64對控制器的所有輸入和輸出進行濾波。控制算法是振動控制領域中所熟知的LMS算法，該LMS算法將一組N個自適應濾波器最優化，以將知道一組輸入的誤差信號最小化。可使用該算法來建模線性系統。使用梯度方法來尋找與系統輸入的N個過去的值相關聯的最佳重量。用于梯度搜索的誤差信號是系統的真實輸出與自適應濾波器的輸出之間的差。圖9示出用于測試DAVA性能的控制器和實驗設備的布局。在這個實驗中，擾動信號也用作基準信號，必須通過DAVA與圖8的每個誤差傳感器(加速計)60之間的傳遞函數的估計來進行濾波。通過利用LMS算法的系統識別來獲得這些傳遞函數，并且控制器軟件利用DAVA的有源輸入將誤差傳感器位置處的振動最小化。這個有源控制實驗的不同參數在表1中列出。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表l:有源控制的參數誤差傳感器60分別設置在距離梁中心的-7.5"、-1.5"和5.5"處。利用梁的每一英寸處的激光速度計(例如總共23個)進行振動測量。通過將每個點的響應的速度幅度的平方求且然后取平均來計算均方速度。因此均方速度與梁的振動的總能量成比例，在圖10中示出。具體而言，圖IO示出用本發明的DAVA(恒定質量分布)進行的有源控制實驗。線70示出沒有附著裝置的梁的行為，因此代表基線用于比較。線72示出附著了DAVA的梁的行為，DAVA充當無源裝置(也就是沒有提供控制信號)。無源DAVA的結果表明在所有的共振頻率，梁的總能量很好地衰減。對于100-1600Hz頻帶，這個無源構造中獲得的均方速度的減少是10dB。因此這個結果顯示出DAVA的兩個關鍵的無源方面；整個梁的振動控制和同時對多種頻率的控制。這與傳統的點振動吸收體不同，傳統的點振動吸收體通常只控制一個點和單一頻率的振動。通過有源控制，在均方速度中獲得附加3dB衰減。受DAVA有源控制的梁的行為用線74表示。有源系統的性能在降低共振峰值方面極佳，例如在600Hz時獲得20dB的降低，600Hz是控制前最重要的峰值。在共振之間，有源控制增加振動(稱為控制溢出)，這通過使用更好的控制器和更多的誤差傳感器能夠容易地糾正。通過有源控制，結構具有非共振行為，DAVA將顯著的減震效果附加到系統。在400Hz以下不能獲得有源控制，這是因為PVDF的響應和吸收體本身的響應。其它的有源元件，例如電磁致動器能夠降低這種操作性有源頻率。為了提高DAVA的效率，將質量分布最優化。也就是說，為了提供更大的衰減，優選地沿著梁的全部或大部分面積的長度方向改變塊狀物層16。變化的質量分布能夠改變DAVA的局部性質，以很好地匹配基礎結構的局部變化響應特性。但是，因為在梁的方向上梁/DAVA響應很復雜，所以有時候必須得出選擇質量分布的最佳處理。圖11示出具有最佳變化的質量分布的DAVA。DAVA的每個部分頂部上的標志表示彈性PVDF板14關于壓電驅動補丁(擾動)的極性。注意，在優化程序中使用的梁響應強烈取決于擾動的位置，并且DAVA的最大反應動力學效應正好相對于擾動出現。可以改變塊狀物層16的厚度，同時保持質量恒定。質量變化可以作為連續的元素，也可以在離散的部分中，如圖ll所示。在另一構造中可使用多個質量共振層，多個質量共振層具有變化的塊狀物層性質。圖12示出這種系統的一個布置，包括嵌入在作為彈簧材料的泡沫154中的兩個共振塊狀物層150和152。能夠理解塊狀物層可以是連續的或在離散的部分中。這種裝置的優點在于兩個共振，且因此振動控制的頻率范圍較寬。圖12示出在塊狀物層152相對較薄的位置，塊狀物層150具有較大的厚度。改變塊狀物層150或152的厚度能夠以不同的共振特性提供振動吸收體，并且在Z軸的同一相對位置改變塊狀物層150和152相對于彼此的厚度，可允許同時得到兩個不同的共振。在圖13所示的另一構造中，塊狀物層160、162和164被分段，且位于彈簧材料166(例如泡沫)的不同深度。不同的深度改變了支撐每個塊狀物的彈簧材料的剛度。由于多個深度且因此塊狀物嵌入處的彈簧剛度(springrate)，所以這樣的布置導致裝置的多個共振頻率。多個共振頻率導致裝置有效的頻率帶寬很寬。注意，嵌入的離散塊狀物可以是任何通用的形狀。此外，上述的不同材料可用于彈簧系統(例如橡膠、玻璃纖維絮、彈簧金屬、聚氨酯(urethane)等等)。圖U示出可使用很多不同的塊狀物層，塊狀物層可以是離散的(即分段的)，并且塊狀物層可具有厚度不同的分段。為了在特定頻率、特定位置進行調整，可以以受控的方式制作這些層160、162和164，但是更優選地，以隨機的方式施加以便獲得適于多個共振頻率的振動吸收裝置。此外，圖13所示的裝置可兼用于有源和無源振動控制系統，如下所述。在對圖12和圖13所示實施例的變化中，可以將有源元件，例如曲線形的壓電聚合物和陶瓷以及電磁致動器嵌入彈簧材料中，以施加有源力，改變塊狀物元件的運動。當結合上述的電控制方法使用時，這種裝置可具有改善的性能。特別地，將有源控制與彈性層中一個或多個程度的變化塊狀物耦合，在很多應用中使得振動減震明顯改善。圖14示出裝置的另一實施例，其中塊狀物層170由穿孔材料(例如穿孔的鉛或鋼等等)組成。通過這種布置，振動吸收體也能夠吸收入20射到它表面的(傳播通過穿孔172)的聲波，并且控制彈性材料174下面的基礎結構的振動。本實施例防止塊狀物層170成為聲源(也就是在一些應用中，塊狀物的整個"層"會將通過彈性材料發出的聲學信號從減震結構傳到外部環境)。并且，除了被振動吸收體減震的來自結構(在彈性材料174下面)的振動之外，外部環境的振動或聲學信號也可以通過穿孔，且被振動吸收體減震。如上面結合圖12和圖13所述，圖14的構造可兼用于有源和無源裝置(有源裝置是那些包括嵌入的PVDF或壓電陶瓷或其它材料的裝置，如果施以電壓這些材料會擴張或收縮；無源裝置簡單包括塊狀物層172和彈性材料174(但是它們也可以具有嵌入的彈簧材料(例如金屬等等)))。此外，圖14的構造也可以如圖13和圖15所示，在彈性材料中的一個或多個平面結合嵌入的離散塊狀物使用，離散塊狀物的尺寸、形狀和重量可以改變。圖15所示的振動吸收體在彈性材料184中嵌入離散的塊狀物層180和182。圖15示出尺寸和形狀不同的塊狀物的使用。這些塊狀物可以隨機分布，以獲得寬范圍的共振頻率的減震，或者，這些塊狀物可以施加成預定圖案，以將振動吸收體中特定位置處的頻率響應調整到特定頻率。有些塊狀物可以是球軸承型的球體，同時另一些塊狀物可以是平坦的薄矩形。塊狀物的形狀將以不同的方式影響對不同振動頻率的響應，這些方式可以按照制造者的需要進行控制。可通過多種技術制造圖12至圖15所示的振動吸收體，最簡單的一種是施加泡沫層，沉積整體的或離散的塊狀物層，然后重復泡沫和塊狀物層的處理若干次。或者，可以在制造彈性材料的過程中將塊狀物層嵌入彈性材料內。或者，可以在選定的位置切割彈性材料，然后經由切口將塊狀物部分插入彈性材料。一旦插入后，材料的彈性就將材料保持在適當的位置，并封閉切口。圖16示出DAVA或振動吸收體，在其中有源彈簧層由PVDF或塑料狀材料等等的管190組成，分別用于有源或無源應用。因為管形是彎曲波紋形狀的完全擴展，并保持沿著吸收體平面的曲率，所以電激活仍然向塊狀物提供標準的有源輸入。但是，利用管狀結構，因為被泵入和泵出管的流體的粘滯損失，更容易調節管的直徑，并且更容易改變尺寸來提供DAVA或振動吸收體的減震。創造性的振動吸收體(例如包括至少有兩個塊狀物的矩陣的振動吸收體，其中塊狀物與分布式彈性元件相關聯，其中分布式彈性元件分別沿著振動結構的區域分布；與各個分布式彈性元件相關聯的各個塊狀物與所述振動結構間隔開)可任選地包括彈性材料(例如，聲學泡沫、聲學玻璃纖維、玻璃纖維絮、分布式彈簧材料、聚氨酯、橡膠等等)，分布式彈性元件嵌入在所述彈性材料內。創造性的振動吸收體的實例例如有，包括彈性材料為橡膠、分布式彈性元件為聚偏二氟乙烯的振動吸收體，其中所述彈性材料為固體聚氨酯、所述分布式彈性元件為聚偏二氟乙烯的振動吸收體。創造性的振動吸收體可任選地包括至少在一個維度為波浪形狀的分布式彈性元件。在創造性的振動吸收體中，可將塊狀物粘附在振動吸收體使用的分布式彈性元件的表面。創造性的振動吸收體使用的塊狀物可任選地由分布式離散塊狀物部分組成。當振動吸收體使用兩個離散塊狀物部分時，可任選地，至少兩個所述離散塊狀物部分關于彼此至少是以下的其中一種情況尺寸不同、形狀不同、厚度不同。在使用離散塊狀物部分和彈性材料的振動吸收體中，可將離散塊狀物部分嵌入彈性材料內，例如，在至少兩個不同平面將離散塊狀物部分嵌入彈性材料內。在使用離散塊狀物部分和彈性材料的振動吸收體中，離散塊狀物部分可包括彈性材料的表面上的至少一個塊狀物部分，另一個塊狀物部分嵌入彈性材料內。在使用兩個離散塊狀物部分和彈性材料的振動吸收體中，可在不同的平面上將離散塊狀物部分嵌入彈性材料內。在使用兩個離散塊狀物部分和彈性材料的振動吸收體中，第一離散塊狀物部分可位于彈性材料的表面上，第二離散塊狀物部分可嵌入彈性材料內。振動吸收體中使用的分布式彈性元件可包括一個以上管狀元件。管狀元件可由例如聚偏二氟乙烯(PVDF)、金屬、塑料等等構成。可以對振動吸收體中使用的塊狀物進行穿孔。例如，穿孔可包括在塊狀物中，塊狀物中大量的穿孔足以降低或消除從所述塊狀物層頂部發出的聲音振動；塊狀物中大量的穿孔足以允許外部環境的聲音通過所述塊狀物層透入所述分布式彈性元件；等等。振動吸收體中使用的塊狀物可以由金屬(例如鉛、鋼等等)、塑料、陶瓷、玻璃、纖維(fiber)、碳、固體、凝膠、纖維(fibers);等等。當使用超過一個塊狀物時，例如在矩陣中使用兩個或多個塊狀物，這些塊狀物可以相同或不同。創造性振動吸收體的示例性結構是包括由多個塊狀物組成的矩陣的結構，例如，包括具有一個或以上幾何規則形狀的塊狀物的矩陣；包括具有一個或以上不規則形狀的塊狀物的矩陣；包括不同深度的塊狀物放置和/或不同的塊狀物間隔的矩陣。下面提供了更多實例以更好地理解本發明，但是本發明不限于這些實例。下面參照實例，討論用于振動和聲學控制的創造性的非均勻(HG)的覆蓋物。創造性的覆蓋物的實例I-V可用于使用了聲學減震或振動減震材料的任何應用。創造性的覆蓋物可用于代替傳統上用于商業和工業噪聲控制的現有三聚氰胺/聚亞安酯泡沫(其中傳統的聲學泡沫只用作減少反射和混響的吸收材料)。有利的是，創造性的HG覆蓋物的實例用于多個目的，包括但不限于降低結構性振動，提供傳輸損耗，并減少混響。在本發明的其它實施例中，HG覆蓋物包括彈性材料，在彈性材料中不同的位置和深度嵌入至少兩個塊狀物，并且在彈性材料中不同的深度嵌入一個或以上連續的薄材料層。連續的材料層可以選自下列材料系統的其中一個例如柔軟塊狀物擋板、薄彈性金屬板、薄聚合物板、或者它們的組合。薄連續層可以以周期性的長度分段，但是這些長度遠遠大于連續層的厚度。本實施例中可以構造自由懸掛HG覆蓋物，它能夠懸掛在空中不需要支撐結構。然后嵌入的塊狀物對嵌入的薄層起作用，以改善其聲音傳輸損耗。已經測試了這種布置，獲得良好的結果。前述的聲學或振動減震構造需要一個結構來附著(就像飛機的機身)。因此，本實施例構思的這種自由標準型式將這種結構集成于其中。在本發明的其它實施例中，HG覆蓋物例如設置在住宅或商業建筑的壁或天花板結構中、工業機械或其它設備的外殼內，或者設置在水上、陸上或空中交通工具的門、機翼、外殼以及其它部分內，以充當聲學擋板。HG覆蓋物可以用商業熱絕緣材料或聲學絕緣材料制成，其中分布有嵌入的塊狀物。可以在制造絕緣材料的巻材的過程中分布塊狀物，并且塊狀物可分布在一個以上的深度，或者在制造過程中隨機簡單分布。塊狀物可具有不同的尺寸、重量和形狀。在本實施例的特別變型中，可以將塊狀物和絕緣材料一起吹入空間中，使得塊狀物與絕緣材料在壁或天花板結構、或者上述其它結構中的安裝一起，同時隨機地分布。實例I參照圖17和圖17A，該實例I的HG覆蓋物包括泡沫的層171、172、173以及174，將塊狀物179設置在一個或多個層的頂部。(在圖17和圖17A中示出四層覆蓋物，但是應當理解，在根據本發明的覆蓋物中也可以使用多于或少于四層的其它數量的層。)層171、172、173、174通過接合方法或者例如膠合、起泡沫等試劑來相互附著。層171、172、173、174的厚度可以相同，也可以不同。層171、172、173、174具有與塊狀物179的深度相關的特定厚度和數量。每個層171、172、173、174中可以使用相同的泡沬材料，也可以使用不同的泡沫材料。在層171、172、173、174的一個或多個層中可使用不同的聲學材料(例如玻璃纖維絮)來代替泡沫。可使用界面接合劑，例如層172與層171之間的界面接合劑178。參見點177處的泡沫，它能夠在整個表面上完全地接觸塊狀物179或者部分地接觸塊狀物179。實例II參照圖18，在實例II中，HG覆蓋物包括位于特定裸度和位置的塊狀物189。通過將嵌入的塊狀物189設計為以目標頻率共振，并考慮材料181(例如泡沫、玻璃纖維絮等等)的剛度以及塊狀物189的重量來確定放置塊狀物的深度。基于目標模式形狀來確定放置塊狀物189的位置。可以測量或計算材料181的剛度(例如泡沫的剛度)。塊狀物189的深度確定該塊狀物189的共振頻率。位置確定要控制的結構的模態振型(modalshape)。對于設計好的覆蓋物，向多個嵌入的塊狀物189特定一組位置和深度。實例III參照圖19和圖19A，在該實例III中，創造性的HG覆蓋物包括聲學材料191(例如泡沫、玻璃纖維絮等等)層，將塊狀物199設置在從泡沫挖出的孔192中。然后將聲學材料(例如泡沫、玻璃纖維絮等等)制成的插塞193放入核心，以將塊狀物199保持在適當的位置。利用例如膠合、起泡沬等接合方法將核心保持在適當的位置。圖19A示出完成好的HG覆蓋物1999，其已通過以下步驟形成挖出孔192;插入塊狀物199;插入插塞193并將其固定在適當的位置。圖19示出制作圖19A中的完成好的覆蓋物1999的較早步驟。在替代性方法中，將聲學材料191(例如泡沫、玻璃纖維絮等等)切開狹長切口，將塊狀物插入狹長切口中直到要求的深度(也就是不需要插塞)。利用例如膠合、起泡沫等接合方法將狹長切口封閉，將塊狀物保持在適當的位置。實例IV參照圖20，創造性的HG覆蓋物可包括圓形、曲線部分、矩形和盒形的HG覆蓋物，作為非限制性的實例。圓形HG覆蓋物200C包括嵌入的塊狀物209和聲學材料201(例如泡沫等等)。曲線部分HG覆蓋物200V包括塊狀物209和聲學材料201。矩形HG覆蓋物200R包括塊狀物209和聲學材料201。L部分HG覆蓋物200L包括塊狀物209和聲學材料201。盒形部分HG覆蓋物200B具有中空的內部，且包括塊狀物209和聲學材料201。實例V參照圖21，創造性的HG覆蓋物包括嵌入的塊狀物219和聲學材料211(例如泡沫、玻璃纖維絮等等)，HG覆蓋物可包括不同形狀的表面，例如屋脊形、曲線形、波浪形和峰形(例如單峰或多峰)。HG覆蓋物也可以包括并結合實例I至實例IV。曲線形或波浪形表面的實例是表面212。鋸齒形表面的實例是表面213。楔形實例是單楔214。實例I至實例V是非限制性的實例。可設計并構造多個包括聲學材料和嵌入的塊狀物的矩陣。在構造包括聲學材料和塊狀物(將具有期望的振動吸收效應)的矩陣時，對塊狀物可采用各種形狀，例如球形、碟形、板形、或者其它的幾何規則形狀或不規則形狀。塊狀物的形狀可以相同，也可以不同。塊狀物的尺寸可以相同，也可以不同，并且塊狀物的重量可以相同，也可以不同。構造塊狀物的材料的實例包括金屬、陶瓷、玻璃、纖維(fiber)、碳等等；固體、凝膠、纖維(fibers)等等。塊狀物可放置在聲學材料的變化的深度，并具有變化的塊狀物到塊狀物間隔。當要使用振動吸收體時，通過要處理的主要頻率來確定選擇塊狀物和它們的重量、尺寸以及放置。在特定的頻率或一組頻率下可將振動吸收體(例如HG覆蓋物)調整為顯示出較大的傳輸損耗和/或吸收。塊狀物的尺寸、形狀和重量影響聲音和振動反應。塊狀物的放置特別值得注意，因為在特定深度放置一組塊狀物或多或少的部分"調整"覆蓋物。通過塊狀物與矩陣材料(也就是聲學材料)邊緣的接近性，在特定應用中HG覆蓋物也可以增加性能。可以用固體材料或者在特定位置在每個層中放置內含物的多個層來制造振動吸收體(例如HG覆蓋物)。多個層的厚度和構造(例如方形、圓形、橢圓形、矩形等等)可以改變，以適合期望的商業應用的幾何形狀。具體的HG覆蓋物中層的數量取決于應用中總的可允許厚度以及共振頻率。不管是多個層還是固體，HG覆蓋物變化形狀的實例包括圓形、曲線形、矩形、L部分、盒形等等。根據應用、厚度、重量、頻率和/或要插入的塊狀物的要求數量來確定HG覆蓋物的層數。根據調整處理的要求，HG覆蓋物中包含的層的厚度可以一致，也可以變化。不管是在多層材料還是在固體材料中，可以用接合劑或者機械方法插入塊狀物。通過適當的方法，包括使用機械夾具或者螺釘，使用膠水或其它粘合劑等等，可以將HG覆蓋物施加或固定到用于振動控制的結構或裝置上。根據上述技術，可以預先完成調整，也可以通過經驗方法立即完成，例如通過將HG覆蓋物施加或固定到結構或裝置上，然后在HG覆蓋物中，將塊狀物(例如鉛或金屬重物；粘性內含體；等等)插入不同位置和/或不同深度(靠近或遠離裝置或結構)的開口或切口中。實例VI圖22a和圖22b示出設置在泡沬材料402中的連續或半連續(例如分段)薄塊狀物層400和400'。泡沬材料402可以是整體式的(厚的單層)或者多層的，如上詳述。薄塊狀物層400和400'可以是多種不同材料中的任何一種，包括金屬、塑料、薄彈性塊狀物等等。薄塊狀物層的主要功能例如是在X-Y維度上跨過泡沫材料的長度和寬度，以為其提供一定的剛度。僅包含嵌入在泡沫中的柔軟塊狀物的柔軟塊狀物擋板已經用于吸收低頻聲學信號和噪聲。但是，通過在泡沫材料402的表面上包括分布在X-Y平面和Z軸上的多個嵌入的塊狀物404，本發明明顯改善了這種裝置。如上詳述，多個的嵌入塊狀物404提供對能夠通過圖22a和圖22b所示的裝置減震的頻率的調節。這是因為嵌入的塊狀物與連續或半連續的塊狀物層400和400'共同作用，從而將振動(例如聲學信號和噪聲)減震。附圖示出在連續或半連續的塊狀物層400和400'的相對兩側的嵌入的塊狀物402;但是應當理解，嵌入的塊狀物既可以在單側，也可以在相對兩側。因為上述原因，應當理解，因為本發明利用了歸因于嵌入的塊狀物404相對于塊狀物層400和400'的彈簧/塊狀物關系的減震，所以圖22a和圖22b所構思的柔軟塊狀物擋板相比于現有技術輕很多，這樣就允許更加輕型的連續或半連續的塊狀物層400和400'。空間405處的分段允許圖22b所示的材料彎曲成用戶期望或應用所需的各種形狀。例如圖22a和圖22b所示的覆蓋物型裝置的材料能夠自由豎立或懸掛，與直接施加到振動結構(例如飛機機身)相反。例如，圖22a和圖22b所示的材料可用于制作安靜或超安靜帳篷，由此防止了帳篷內外產生的聲音或噪聲傳輸通過材料，因為柔軟塊狀物層400和400'吸收了振動能量，然后以如上詳述的方式通過嵌入的塊狀物404減震。很多其它應用，例如將這種材料放在汽車或其它交通工具的門內，將這種材料放在室內(例如放在壁上、掛在天花板上)以用于將不需要的聲音信號減震，以及很多其它應用由本領域技術人員預見并很好地認識。實例VII(原型)對塊狀物(內含物)采用各種形狀、重量、間隔和深度制造了原型。對原型進行了測試。大部分測試使用重6-8克的內含物，將材料的總重量增加在300-400克/16ff之間。測試表明，對于所有的頻率，特別是低頻和高于1000Hz的頻率，改善了衰減。不同尺寸、放置和重量的各種放置表明調整是可行的。對包含多種尺寸和重量的內含物的HG覆蓋物進行了測試，戰略上放置內含物以在特定頻率下提高聲學性能。因此，內含物(塊狀物)可以是統一的形狀，重量隨機放置或者形成圖案，也可以是多種形狀，重量隨機放置或者形成圖案。包括嵌入的塊狀物矩陣的HG覆蓋物的目的和使用已經顯示出下列效應的一種或多種減少結構性振動、相比于只有矩陣(聲學)材料提供明顯增加的傳輸損耗(TL)、以及減少混響。內含物對于典型的未填充吸收劑材料提高了聲學性能，而不需要大幅增加材料的總重量。比較性測試證明，接合在一起而沒有內含物的材料與接合有內含物的同樣材料相比，不能給出提高的性能。實例VIII標準材料用于私人、工業、商業建筑的壁、地板和天花板內外的熱絕緣和聲學絕緣。在利用HG覆蓋物技術的上述和其它應用中能夠提高聲學和振動控制性能。圖23和圖24示出本發明的實施例，其中HG覆蓋物500或502分別分布在壁或天花板系統的壁骨504和壁骨506之間。圖23中，HG覆蓋物500例如設置在石板(sheetrock)壁508與510之間。其它的布置可以是用鋼板、木材、混凝土或金屬代替石板，可用于工廠、車庫、倉庫等處。實際上，所有具有關聯內腔的單層或雙層壁的構造都可以使用HG覆蓋物技術。圖24中，HG覆蓋物502例如設置在石板512上面。其它天花板應用包括吸聲瓦和柵格系統上面的區域。在壁或天花板或相關應用中可使用HG覆蓋物系統的兩個示例性類型。在第一類型中，聲學或熱材料是具有一些內部支撐結構的擴展材料。將塊狀物嵌入聲學或熱材料中形成HG覆蓋物。將HG材料切割成正確的尺寸，以適合腔的尺寸并在壁、地板、或者天花板(包括天花板柵格系統)中隔開。在第二類型的HG覆蓋物系統中，聲學/熱材料是松散的，且被吹入壁、地板的腔中，或者吹入天花板頂部。優選地，在被吹入腔內之前，將塊狀物添加到聲學/熱材料中。這樣就能夠使得塊狀物遍布于吹入的聲學/熱材料中9在這個應用(或其它應用)中，優選地，塊狀物具有隨機的形狀，和/或具有粗糙的粘性表面，以便它們遍布于材料中而不會落向底部。在一些應用中，帶塊狀物的HG材料可吹入用于安裝目的的袋、盒或者其它類型的容器中。本實例中，矩陣材料可以是能夠用于熱和聲學絕緣的任何材料。目前可以購買到幾種不同類型的材料作為熱或聲學絕緣。塊狀物是與矩陣材料顯著不同的元件，可具有任何尺寸、形狀、密度、分布，可以用上述材料范圍(例如金屬、纖維、纖維素、聚合物、凝膠、液體、表皮是固體而內核是液體的塊狀物等等)內的材料制造。塊狀物和/或矩陣材料的其中一種和/或兩者可以是均勻或非均勻的成分。考慮上述，并參照圖23至圖25，HG覆蓋物500或502優選由分布有嵌入的塊狀物516的聲學或熱絕緣材料514組成。例如在通過在形成巻材期間或之后，將塊狀物516沉積在絕緣中來制造熱和/或聲學絕緣的巻材的過程中，可以制造HG覆蓋物500或502。塊狀物516的尺寸、重量和形狀可以變化。塊狀物516可以沉積在絕緣材料514的相同或不同深度。圖25示出本發明的特別應用，其中利用吹管將聲學或熱絕緣材料528和塊狀物530吹入壁系統532。當前，絕緣材料528是例行地吹入壁系統，以便安裝。將尺寸、重量和形狀可以變化的塊狀物530加入絕緣材料528，同時將絕緣材料528和塊狀物530吹入壁系統532，則在壁系統內塊狀物530會隨機地遍布于絕緣材料528中。組合有隨機分布的塊狀物530的絕緣材料528的吹入在系統534中在原處產生HG覆蓋物。盡管圖23至圖25構思了在住宅或商業建筑中使用HG覆蓋物，但是同樣的概念可以擴展到用于機械、汽車、船舶、飛機等等的外殼中。雖然根據優選實施例描述了本發明，但是本領域技術人員能夠認識到，本發明可實施為不脫離所附權利要求書的精神和范圍的修改。權利要求1.一種振動或聲學吸收體，包括彈性層，由具有高度、寬度和深度維度的絕緣材料形成；以及多個離散的塊狀物，分布在所述彈性層內。2.如權利要求l所述的振動或聲學吸收體，其中，所述絕緣材料是熱絕緣材料。3.如權利要求l所述的振動或聲學吸收體，其中，所述絕緣材料是聲學絕緣材料。4.如權利要求l所述的振動或聲學吸收體，其中，所述彈性層包括由兩種或以上絕緣材料組成的非均勻的混合物。5.如權利要求l所述的振動或聲學吸收體，其中，所述多個離散的塊狀物選自由金屬、纖維、纖維素、聚合物、凝膠、以及表皮是固體而內核是液體的塊狀物組成的組。6.如權利要求l所述的振動或聲學吸收體，其中，所述多個離散的塊狀物尺寸不同或者形狀不同。7.如權利要求l所述的振動或聲學吸收體，其中，所述多個離散的塊狀物具有粘性或粗糙的表面。8.如權利要求l所述的振動或聲學吸收體，其中，所述多個離散的塊狀物包括由不同材料的塊狀物組成的非均勻的混合物。9.一種用在振動或聲學應用中的材料，包括松散的聲學或熱絕緣材料；以及多個離散的塊狀物，分布在所述松散的聲學或熱絕緣材料內，或者在吹操作期間組合且分布在所述松散的聲學或熱絕緣材料內。10.如權利要求9所述的材料，其中，所述多個離散的塊狀物具有粘性或粗糙的表面。11.一種控制結構中的振動或聲音的方法，包括以下步驟在所述結構中或所述結構上設置或形成振動或聲學吸收體，其中所述振動或聲學吸收體包括彈性層，該彈性層由具有高度、寬度和深度維度的絕緣材料形成；以及多個離散的塊狀物，該多個離散的塊狀物分布在所述彈性層內。12.如權利要求11所述的方法，其中，設置或形成振動或聲學吸收體的步驟通過將松散的絕緣材料與所述多個離散的塊狀物一起吹入所述結構中或者吹在所述結構上來進行，以形成所述彈性層，所述多個離散的塊狀物分布在所述彈性層內。13.如權利要求12所述的方法，其中，所述多個離散的塊狀物具有粗糙或粘性的表面。14.如權利要求ll所述的方法，其中，設置或形成的所述步驟通過將所述彈性層放置在所述結構中或者所述結構上來進行。15.如權利要求ll所述的方法，其中，所述結構是建筑，且設置或形成的所述步驟在所述建筑的天花板、壁或地板內設置或形成所述彈性層。16.如權利要求ll所述的方法，進一步包括將所述振動或聲學吸收體放入袋或其它圍繞物中的步驟。17.—種具有振動或聲學減震性質的結構，包括外殼；以及振動或聲學吸收體，在所述結構內或在所述結構上，其中，所述振動或聲學吸收體包括彈性層，該彈性層由具有高度、寬度和深度維度的絕緣材料形成；以及多個離散的塊狀物，該多個離散的塊狀物分布在所述彈性層內。18.如權利要求17所述的結構，其中，所述外殼是建筑，且將所述振動或聲學吸收體設置在所述建筑的天花板、壁或地板內。全文摘要利用其中遍布有多個離散塊狀物的熱或絕緣材料的彈性層來實現振動或聲學聲音控制。彈性層可被安裝為預先形成的層，或者吹入結構中要求振動或聲學聲音控制的位置。文檔編號E04B1/82GK101360869SQ200680051338公開日2009年2月4日申請日期2006年11月17日優先權日2005年11月21日發明者克里斯托弗·R·福勒,凱瑟琳·孔季拉斯申請人:弗吉尼亞科技知識產權公司