一種多層膜片式復合共振吸聲模塊的制作方法
【專利摘要】本發明的多層膜片式復合共振吸聲模塊包括由穿孔板、側板和底板構成的封閉空腔、使用彈性/阻尼橡膠材料固定在穿孔板上的邊界自由的多層振動薄板、連接固定多層膜片式振動薄板的彈性桿和充滿空腔的多孔吸聲材料。在上述模塊結構中，吸聲結構是由多層膜片式振動薄板和吸聲材料構成了邊界自由的質量-多級彈簧共振吸聲結構與穿孔板和多孔吸聲材料構成了吸聲結構復合而成。本多層膜片式復合共振吸聲模塊吸聲系數大，多層膜片式共振吸聲模塊的吸聲結構可形成多個頻率的中低頻共振腔，可實現中低頻寬頻吸聲。本發明具有廣泛地應用于各種噪聲治理領域，可作為基本模塊被廣泛應用于各種降噪設備中如消聲器，吸、隔聲墻體罩等。
【專利說明】
一種多層膜片式復合共振吸聲模塊
技術領域
[0001]本發明涉及噪聲控制領域，特別是關于一種適用于中低頻寬頻吸聲的復合共振吸聲結構。
【背景技術】
[0002]對于吸聲材料和吸聲結構，按原理劃分可分為多孔吸聲材料及共振吸聲結構兩大類。在聲學工程中，對于500Hz以上的中、高頻聲波吸聲比較容易，一般采用多孔吸聲材料便有極好的吸收效果，但由于多孔性材料的低頻吸聲性能差，為解決500以下的中低頻吸聲問題，特別是200Hz以下的低頻聲控制，往往需要采用共振吸聲結構，如穿孔板共振吸聲結構，薄板共振吸聲結構，微穿孔(微縫)共振吸聲結構等。但傳統觀共振吸聲結構吸聲頻譜以共振頻率為中心出現吸收峰，當遠離共振頻率時，吸聲系數就很低，頻率選擇性較強，吸聲帶寬較窄，很難滿足寬頻帶(100Hz?4000Hz)吸聲的要求。
[0003]如何使拓展吸聲結構的中低頻吸聲帶寬，提高吸聲結構低頻吸聲效果，是聲學材料和結構的研究重點。
【發明內容】
[0004]基于上述問題，本發明的目的是提供一種在中低頻寬頻范圍類具有較高高系數，吸聲頻帶較寬，同時高頻吸聲性能優異的寬頻復合共振吸聲模塊，單個吸聲體模塊的厚度小于150mm，在100Ηζ-4000Ηζ的寬頻帶范圍類吸聲系數大于0.8，并且模塊結構簡單，易于加工制作。
[0005]多層膜片式復合共振吸聲模塊具體技術方案如下:
[0006]本發明的多層膜片式復合共振吸聲模塊包括由穿孔板、側板和底板構成的封閉空腔、使用彈性/阻尼橡膠材料固定在穿孔板上的邊界自由的多層振動薄板、連接固定多層膜片式振動薄板的彈性桿和充滿空腔的多孔吸聲材料。在上述模塊結構中，吸聲結構是由多層膜片式振動薄板和吸聲材料構成的邊界自由的質量-多級彈簧共振吸聲結構與穿孔板和多孔吸聲材料構成了吸聲結構復合而成。
[0007]本發明的多層膜片式復合共振吸聲模塊，其中所述的多層振動薄板為圓形或方形，線性尺度逐層減少，由位于多層振動薄板中心的彈性連接桿進行固定連接，形成多個不同尺寸的共振腔，這些共振腔在中低頻范圍內，產生不同頻率的吸聲峰，吸聲峰之間相互耦合作用，從而形成寬的中低頻吸聲頻帶。
[0008]本發明的多層膜片式復合共振吸聲模塊，其中所述的多層振動薄板為邊界自由的硬質板，其厚度為0.振動薄板層數為3_10層，層間距為1.0mm-20.0mm。
[0009]本發明的多層膜片式復合共振吸聲模塊，其中所述的硬質薄板為金屬板、玻璃板、木板、纖維板等。
[0010]本發明的多層膜片式復合共振吸聲模塊，其中所述的多層振動薄板為邊界自由的柔性板，其厚度為0.2mm-5mm，振動薄板層數為3_10層，層間距為1.0mm-20.0mm。
[0011]本發明的多層膜片式復合共振吸聲模塊，其中所述的柔性薄板為橡膠板、高分子塑料板等。
[0012]本發明的多層膜片式復合共振吸聲模塊，其中所述的多孔吸聲材料，具有阻尼吸聲性能，充滿填充在底板、側板、穿孔板構成的封閉腔體內。一般為無機或高分子多孔吸聲材料，如超細離心玻璃棉、巖棉、三聚氰胺開孔泡沫塑料、聚氨酯開孔泡沫塑料等。
[0013]本發明的多層膜片式復合共振吸聲模塊，其中所述的穿孔板厚度為0.2mm-2mm，其上的孔洞直徑d = 0?;其穿孔率為3% _70%〇
[0014]本發明的多層膜片式復合共振吸聲模塊具有以下優點:
[0015]1、邊界自由的多層振動薄板中，每一層的薄板都具有自身的彎曲振動簡正頻率， 由于每一層的薄板尺寸均不相同，因此多層振動薄板結構具有多個簡正頻率。同時多層振動薄板結構與腔體內的多孔吸聲材料相結合，由于吸聲材料的阻尼作用，從而形成質量-多級彈簧共振吸聲結構，由于各個簡正頻率峰之間的相互耦合，從而使得該結構具有很寬的吸聲頻帶，客服傳統共振吸聲結構峰值單一、頻帶窄的缺點。
[0016] 2、本發明的多層膜片式復合共振吸聲模塊結構簡單，便于規模化批量生產。【附圖說明】
[0017]圖1是本發明多層膜片式復合共振吸聲模塊的結構示意圖。
[0018]圖2是實施實例中多層振動薄板結構示意圖。
[0019]圖3是本發明多層膜片式復合共振吸聲模塊的垂直入射吸聲性能曲線圖(測試在阻抗管中，按傳遞矩陣法測試)。【具體實施方式】
[0020] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0021]如圖1所示，本發明的多層膜片式復合共振吸聲模塊，總厚度為120mm，包括由底板1、側板2、穿孔板3圍成的封閉空腔，多層振動薄板4、固定連接4的彈性連接桿5由彈性 /阻尼橡膠材料6連接在3上，封閉腔體中充滿多孔吸聲材料7。
[0022]所述吸聲材料為120mm厚的三聚氰胺泡沫塑料，其密度為8kg/m3 ;所述穿孔板為厚度2.0mm的穿孔鍍鋅鋼板；其上的孔徑3mm ;穿孔率30%;所述彈性/阻尼橡膠材料為3mm 厚聚氨酯橡膠；所述底板為厚度2.0mm的鋼板。
[0023]如圖2所示，所述多層振動薄板為0? 5mm厚方形鋼板，共5層，層間距為5cm，第2 層振動薄板邊長為第1層薄板邊長的80 %，第3層振動薄板邊長為第1層薄板邊長的60 %， 第4層振動薄板邊長為第1層薄板邊長的40%，第5層振動薄板邊長為第1層薄板邊長的 20%〇
[0024]圖3為實施實例的垂直入射吸聲性能曲線圖，測試設備為B&K的阻抗管，采用傳遞矩陣法測試。測試結果可以看到，材料500Hz以下的低頻段吸聲性能比傳統吸聲材料有很大幅度的提升，在l〇〇Hz-4000Hz頻段范圍內，吸聲系數均在0.8以上，是一種寬頻帶的高效吸聲體。
【主權項】
1.多層膜片式復合共振吸聲模塊，包括由底板(1)、側板(2)、穿孔板(3)構成的封閉 腔體，其特征在于:使用彈性連接桿(5)將多層振動薄板(4)固定連接形成多級彈簧共振吸 聲結構，封閉腔體中充滿多孔吸聲材料(7)及連接上述(3)和(4)的彈性/阻尼橡膠材料 (6)。上述模塊中形成了由多層膜片式振動薄板和吸聲材料構成的邊界自由的質量-多級 彈簧共振吸聲結構和穿孔板和多孔吸聲材料構成的吸聲結構。2.根據權利要求1所述的多層膜片式復合共振吸聲模塊，其特征在于:所述多層振動 薄板(4)為圓形或方形，線性尺度逐層減少，形成多個不同尺寸的共振腔，彈性連接桿(5) 位于多層振動薄板(4)的中心。3.根據權利要求1所述的多層膜片式復合共振吸聲模塊，其特征在于:所述多層振動 薄板(4)為邊界自由的硬質板，其厚度為0.2mm-5mm，振動薄板層數為3-10層，層間距為 1.Qmm-20.0mm〇4.根據權利要求2所述的多層膜片式復合共振吸聲模塊，其特征在于:所述硬質薄板 為金屬板、玻璃板、木板、纖維板等。5.根據權利要求1所述的多層膜片式復合共振吸聲模塊，其特征在于:所述多層振動 薄板(4)為邊界自由的柔性板，其厚度為0.2mm-5mm，振動薄板層數為3-10層，層間距為 1.Qmm-20.0mm〇6.根據權利要求5所述的多層膜片式復合共振吸聲模塊，其特征在于:所述柔性薄板 為橡膠板、高分子塑料板等。7.根據權利要求1至6中任意一項所述的多層膜片式復合共振吸聲模塊，其特征在于: 所述多孔吸聲材料(7)，具有阻尼吸聲性能，充滿填充在底板(1)、側板(2)、穿孔板(3)構成 的封閉腔體內。8.根據權利要求7所述的多層膜片式復合共振吸聲模塊，其特征在于:所述吸聲材料 為無機或高分子多孔吸聲材料，如超細離心玻璃棉、巖棉、三聚氰胺開孔泡沫塑料、聚氨酯 開孔泡沫塑料等。9.根據權利要求1至8中任意一項所述的多層膜片式復合共振吸聲模塊，其特征在于:所述穿孔板厚度為〇.2mm-2mm，其上的孔洞直徑d = 0.;其穿孔率為3% -70%。
【文檔編號】G10K11/162GK105989829SQ201510093770
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年3月3日
【發明人】唐俊
【申請人】蘇州靜聲泰環保科技有限公司