CN106703234A - 一种阻性‑双共振复合吸声型材 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种阻性‑双共振复合吸声型材，其包括彼此独立设置的阻性吸声材料、铝纤维板、微穿孔板和板面支撑架。本发明提供的技术方案可针对不同的噪声源频谱特点通过调整材料参数、空腔结构工艺参数，实现对不同噪声频段的抑制；对125Hz的低频吸声系数可达到0.54。对125Hz～500Hz频段内的平均吸声系数可达到0.77，对250Hz～1600Hz频段内的最小吸声系数可达0.36。
Description
技术领域
本发明涉及一种吸声型材，具体讲涉及一种阻性吸声材料和共振吸声材料构成的复合吸声型材。
背景技术
按吸声原理可将吸声材料分为阻尼吸声材料与共振吸声材料，原则上讲是吸声系数大于0.2的材料。多孔阻尼吸声材料是依靠声波与孔壁的摩擦和热传导，以及声波与空气的粘滞阻力来损耗声能的材料，例如矿物棉、玻璃棉、岩棉、聚酯纤维、聚氨酯泡沫等等。这类材料对高频噪声有较好的吸附能力，但低频吸声效果较差。例如：矿物质棉是目前变电站应用较为广泛的一类吸声材料，吸声性能较好，但低频吸声系数小；聚氨酯泡沫是一种泡沫吸声材料，与矿物质棉类吸声材料相比，此类材料质量更轻，但低频吸声系数小，且散热性差。所以，这些吸声材料只能应用于中高频降噪工程中。共振吸声材料是利用亥姆霍兹共振器原理，依靠声波与材料的共振来损耗声能，具有在某一特定频段吸声系数高的特点。共振结构的孔径尺寸、分布方式、排布密度等很多因素均可对结构的吸声效果产生影响，包括铝纤维吸声板、微穿孔吸声板等。这类材料低频吸声性能好，但吸声频带不够宽。例如：铝纤维吸声板不仅吸声性能和加工性能更好，而且还具有更加优良的低频吸声性能，其缺点是吸声频带不够宽，对1000Hz的吸声系数就下降到0.4以下。微穿孔吸声板是由中国声学专家马大猷教授于20世纪70年代提出的一种共振吸声材料，这种吸声材料低频吸声性能好，尤其是300～800Hz的吸声系数较高，其主要缺点与铝纤维吸声板类似，即吸声频带不够宽。
申请号为201110170950.5、名为“一种微孔纤维复合吸声板”的中国发明专利提供了一种由微穿孔板与铝纤维板复合而成复合吸声板，该技术采用双共振耦合结构，用龙骨架将微穿孔板和铝纤维板连接形成第一共振空腔，将铝纤维板与墙壁连接形成第二共振空腔，微穿孔板和铝纤维板间通过共振峰耦合来提高低频吸声效果，拓展吸声频带。但该吸声材料不能实现对不同噪声频段的抑制。
发明内容
为了克服现有的技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种针对变电站中低频噪声为主和高频为辅的吸声结构，充分利用阻性吸声材料和共振吸声材料的吸声特性，通过调整材料参数、空腔结构工艺参数来实现对不同噪声频段的抑制，制备出适应不同的噪声源频谱特征的阻性-双共振复合吸声结构。
为实现本发明的目的,本发明采用的技术方案如下：
一种阻性-双共振复合吸声型材，所述型材包括微穿孔板和铝纤维板，所述微穿孔板和铝纤维板间或此两种板中任一板的一侧设有阻性吸声板；任意两板间的距离大于零。
优选的,阻性吸声板包括填充有吸声材料的壳体。
优选的,壳体壳体由平行设置的穿孔板5、盖板两端的端板7、盖板两侧的尖劈6构成。
优选的,壳体内腔设有其两端分别与位于其两侧的所述穿孔板铆接固定连接的加固件。
优选的,加固件与穿孔板形成一夹角α，所述夹角α为90°。
优选的,微穿孔板和铝纤维板间的间距为20-80mm。
优选的,微穿孔板设有高度为20-180mm的板面支撑架。
再一优选的,阻性吸声板材的厚度为1～100mm。
又一优选的,微穿孔板的板厚度为0.5-1mm,孔径为0.5-1.5mm,孔间距为2-20mm。
又一优选的,铝纤维板的面密度为300-800g/m2，纤维直径为70-150μm。
与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：
本发明提供的技术方案声学性能可调：可通过调整材料参数、空腔结构工艺参数来实现对不同噪声频段的抑制，适应不同的噪声源频谱特点。本发明提供的技术方案对125Hz的低频吸声系数可达到0.54，对125Hz～500Hz频段的平均吸声系数可达到0.77，显著提高了低频吸声系数，对250Hz～1600Hz频段内的最小吸声系数为0.36。
附图说明
图1：填充60mm玻璃棉的6种复合吸声型材的吸声系数曲线图。
图2：填充不同厚度玻璃棉且具有相同背腔的4种复合吸声型材的吸声系数曲线图。
图3：填充60mm玻璃棉调节不同背腔的7种复合吸声型材的吸声系数曲线图。
图4：填充相同厚度的不同阻性吸声材料的3种相同复合吸声型材的吸声系数曲线图。
图5：一种阻性吸声材料、铝纤维板、微穿孔板排列示意图。
图6：阻性吸声板的主视图。
图7：阻性吸声板的A-A剖面图。
图8：阻性吸声板的B-B剖面图。
附图标记：
1-铝纤维板，2-微穿孔板，3-阻性吸声材料，4-第二共振腔，5-穿孔板，6-尖劈，7-端板，8-吸声材料，9-加固件。
具体实施方式
下面结合实例对本发明进行详细的说明。
实施例1
一、制备阻性吸声板
阻性吸声板的壳体由平行设置的穿孔板5、盖板两端的端板7、盖板两侧的尖劈6和垂直于所述穿孔板的加固件构成,穿孔板5的穿孔率≧20％。
二.复合吸声型材的制备
表1 铝纤维板1、微穿孔板2、阻性吸声板3三种板材的六种不同排列下的吸声型材
图1所示为6个不同吸声结构的吸声系数曲线，可见125Hz的低频吸声系数可达到0.37，125Hz～500Hz频段内的平均吸声系数可达到0.73，显著提高了低频吸声系数，在250Hz～1600Hz频段内最小吸声系数为0.48。
实施例2
一、制备阻性吸声板
阻性吸声板的壳体由平行设置的穿孔板5、盖板两端的端板7、盖板两侧的尖劈6和垂直于所述穿孔板的加固件构成,穿孔板5的穿孔率≧20％。
二.复合吸声型材的制备
表2.四种不同的阻性吸声板在铝纤维板1-阻性吸声材料3-微穿孔板2排列下的吸声型材
图2所示为4个不同吸声结构的吸声系数曲线，可见125Hz的低频吸声系数可达到0.33以上，125Hz～500Hz频段内的平均吸声系数可达到0.72，显著提高低频吸声系数，在250Hz～1600Hz频段内最小吸声系数为0.36。
实施例3
一、制备阻性吸声板
阻性吸声板的壳体由平行设置的穿孔板5、盖板两端的端板7、盖板两侧的尖劈6和垂直于所述穿孔板的加固件构成,穿孔板5的穿孔率≧20％。
二.复合吸声型材的制备
表3.七种不同微穿孔板背腔距离按铝纤维板1-阻性吸声板3-微穿孔板2排列下的吸声型材
图3所示为7个不同吸声结构的吸声系数曲线，可见125Hz的低频吸声系数可达到0.54以上，125Hz～500Hz频段内的平均吸声系数可达到0.77，显著提高低频吸声系数，在250Hz～1600Hz频段内最小吸声系数为0.74。
实施例4
一、制备阻性吸声板
阻性吸声板的壳体由平行设置的穿孔板5、盖板两端的端板7、盖板两侧的尖劈6和垂直于所述穿孔板的加固件构成,穿孔板5的穿孔率≧20％。
二.复合吸声型材的制备
表4三种不同吸声材料按铝纤维板1-阻性吸声板3-微穿孔板2排列下的吸声型材
图4所示为3个不同吸声结构的吸声系数曲线，可见125Hz的低频吸声系数可达到0.35以上，125Hz～500Hz频段内的平均吸声系数可达到0.72，显著提高低频吸声系数，在250Hz～1600Hz频段内最小吸声系数为0.66。
一种阻性-双共振复合吸声结构是在微孔纤维复合吸声板中填充阻性吸声材料，填充位置不固定，并且微孔纤维复合吸声板的微穿孔板和铝纤维板的位置也可以前后互换，充分利用微孔纤维复合吸声板的双共振耦合结构和阻性吸声材料的高频吸声系数，通过必要的工艺控制与调整，可以达到既维持微孔纤维复合吸声板的双共振吸声结构，拓宽材料的吸声频带，提高材料低频吸声系数，又可以融入阻性吸声材料对高频噪声的较好吸附能力。
所述复合吸声结构由微孔纤维复合吸声板和阻性吸声材料复合而成，其具体结构可以有多种，但吸声材料、微穿孔板、铝纤维板随意排列组合，共分为6种形式，分别是：(a)阻性吸声材料、铝纤维板、微穿孔板，(b)阻性吸声材料、微穿孔板、铝纤维板,(c)铝纤维板、微穿孔板、阻性吸声材料，(d)微穿孔板、铝纤维板、阻性吸声材料,(e)铝纤维板、阻性吸声材料、微穿孔板，(f)微穿孔板、阻性吸声材料、铝纤维板。阻性吸声材料、微穿孔板、铝纤维板间的距离不固定。
实施例吸声效果对比表5
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种阻性-双共振复合吸声型材，所述型材包括微穿孔板和铝纤维板，其特征在于,所述微穿孔板和铝纤维板间或此两种板中任一板的一侧设有阻性吸声板；任意两板间的距离大于零。
2.根据权利要求1所述的一种阻性-双共振复合吸声型材，其特征在于，所述阻性吸声板包括填充有吸声材料的壳体。
3.根据权利要求2所述的一种阻性-双共振复合吸声型材，其特征在于，所述壳体由平行设置的穿孔板、盖板两端的端板、盖板两侧的尖劈构成。
4.根据权利要求3所述的一种阻性-双共振复合吸声型材，其特征在于，所述壳体内腔设有其两端分别与位于其两侧的所述穿孔板铆接固定连接的加固件。
5.根据权利要求4所述的一种阻性-双共振复合吸声型材，其特征在于，所述加固件与穿孔板形成一夹角α，所述夹角α为90°。
6.根据权利要求1所述的一种阻性-双共振复合吸声型材，其特征在于,所述微穿孔板和铝纤维板间的间距为20-80mm。
7.根据权利要求1所述的一种阻性-双共振复合吸声型材，其特征在于,所述微穿孔板设有高度为20-180mm的板面支撑架。
8.根据权利要求1所述的一种阻性-双共振复合吸声型材，其特征在于,所述阻性吸声板材的厚度为1～100mm。
9.根据权利要求1所述的一种阻性-双共振复合吸声型材，其特征在于,所述微穿孔板的板厚度为0.5-1mm,孔径为0.5-1.5mm,孔间距为2-20mm。
10.根据权利要求1所述的一种阻性-双共振复合吸声型材，其特征在于,所述铝纤维板的面密度为300-800g/m2，纤维直径为70-150μm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20170524 |