CN109300463B - 一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构 - Google Patents

一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构 Download PDF

Info

Publication number
CN109300463B
CN109300463B CN201811097381.4A CN201811097381A CN109300463B CN 109300463 B CN109300463 B CN 109300463B CN 201811097381 A CN201811097381 A CN 201811097381A CN 109300463 B CN109300463 B CN 109300463B
Authority
CN
China
Prior art keywords
microperforated panel
micro
plate
plates
perforated plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811097381.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109300463A (zh
Inventor
钱玉洁
张�杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou Campus of Hohai University
Original Assignee
Changzhou Campus of Hohai University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou Campus of Hohai University filed Critical Changzhou Campus of Hohai University
Priority to CN201811097381.4A priority Critical patent/CN109300463B/zh
Publication of CN109300463A publication Critical patent/CN109300463A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109300463B publication Critical patent/CN109300463B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials

Abstract

本发明公开了一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构，包括刚性背板(1)，刚性背板(1)一侧在上下方向分别垂直连有侧板(2)，两个侧板(2)之间垂直连接有前微穿孔板(3)和后微穿孔板(4)，后微穿孔板(4)位于刚性背板(1)和前微穿孔板(3)之间，后微穿孔板(4)和刚性背板(1)之间形成空腔，前微穿孔板(3)和后微穿孔板(4)之间形成极窄微缝，前微穿孔板(3)和后微穿孔板(4)上均开设有超微孔。本发明提供的一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构，可以增大单层超微孔微穿孔板的长径比，使其具有较大的临界声压级，即更优异的非线性效应抑制效果，同时可大大降低制造成本。

Description

一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构
技术领域
本发明具体涉及一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构，属于吸声降噪技术领域。
背景技术
噪声，作为人类社会的一大公害，它不仅让人烦躁，睡眠差，引发心脏病、学习障碍和耳鸣等疾病，还会加速建筑物、机械结构的老化，影响设备及仪表的精度和使用寿命。鉴于此，降低噪声已成为广大科研工作者亟待解决的一个重要课题，目前主要的解决途径之一就是采用吸声材料，这也是公认的一种有效的被动式降噪方法。
在众多吸声材料中，微穿孔板吸声结构具有结构简单、质轻、防潮、阻燃、耐高温、环境友好、板材多样性等优点，被誉为21世纪最具潜力的绿色环保吸声材料。微穿孔板吸声结构是由我国声学泰斗马大猷教授于1975年提出，经过几十年的发展，微穿孔板结构在较低声压级线性条件下(即噪声声压级SPL一般小于110dB，甚至更小)已获得广泛的应用，如建筑物内部、环境隔声屏障、消声器、透明吸声窗户等领域。然而在具有高强度声场的应用环境下，如航空发动机、导弹发射井等，微穿孔板结构的应用却差强人意。究其原因，高声强下，微穿孔板声阻抗(包括声阻和声抗)将依赖于入射声压级，表现出强烈的非线性效应。非线性效应不仅使微穿孔板结构在线性条件下完善的声阻抗理论模型以及声学设计理论不再合适，还导致其吸声性能下降以及难以建立精确的声阻抗理论模型等问题。这些因素限制了微穿孔板在高声强下的有效应用。
研究表明，将微穿孔板上的微孔孔径减小至100um以下，提高微穿孔板的长径比可有效抑制高声强下微穿孔板的非线性效应。一般来说，提高微穿孔板的长径比有两种基本途径，一是减小微孔孔径，二是增加微穿孔板板厚。然而，不论哪种方法，都意味着需要提高微穿孔板的长径比(即微穿孔板的板厚与孔径之比)，提高长径比就意味着微穿孔板的制造成本大大增加。特别是高长径比的超微孔微穿孔板的制造成本远大于普通微穿孔板，因而大大限制了其在高声强环境下的推广应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种可以增大单层超微孔微穿孔板的长径比，使其具有较大的临界声压级，即更优异的非线性效应抑制效果，同时可大大降低制造成本的抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构，包括刚性背板，所述刚性背板一侧在上下方向分别垂直连有侧板，两个所述侧板之间垂直连接有前微穿孔板和后微穿孔板，所述后微穿孔板位于所述刚性背板和前微穿孔板之间，所述后微穿孔板和刚性背板之间形成空腔，所述前微穿孔板和后微穿孔板之间形成极窄微缝，所述前微穿孔板和后微穿孔板上均开设有超微孔。
所述前微穿孔板和后微穿孔板的材质包括硅板、不锈钢板、钢板、铁板、铜板、铝板、玻璃板、塑料板、聚氨酯板、PVC板或者PE板。
所述超微孔的直径小于0.1mm。
所述超微孔在所述前微穿孔板和后微穿孔板上排列的方式为正三角形排列或正方形排列。
所述极窄微缝的宽度小于0.2mm。
所述前微穿孔板上的所述超微孔与所述后微穿孔板上的所述超微孔错开排列。
本发明的有益效果：本发明提供一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构，能够有效提高超微孔微穿孔板长径比，不仅增强了超微孔微穿孔板的非线性效应抑制效果，还大大降低了制造成本、重量和厚度，为超微孔微穿孔板在高声强下的推广使用提供便利。
附图说明
图1为本发明的一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构的截面结构示意图；
图2为传统单层微穿孔板吸声结构的结构示意及参数图。
图中附图标记如下：1-刚性背板、2-侧板、3-前微穿孔板、4-后微穿孔板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。如图1所示，一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构，包括刚性背板1，刚性背板1一侧在上下方向分别垂直连有侧板2，两个侧板2之间垂直连接有前微穿孔板3和后微穿孔板4，前微穿孔板3和后微穿孔板4的材质包括硅板、不锈钢板、钢板、铁板、铜板、铝板、玻璃板、塑料板、聚氨酯板、PVC板或者PE板。
后微穿孔板4位于刚性背板1和前微穿孔板3之间，后微穿孔板4和刚性背板1之间形成空腔，前微穿孔板3和后微穿孔板4之间形成极窄微缝，前微穿孔板3和后微穿孔板4上开设有超微孔，可由激光打孔实现。
如图2所示，前微穿孔板3的具体结构参数为板厚t＝0.4mm，孔间距b＝3mm，前微穿孔板3上超微孔的直径d小于0.1mm，优选为d＝0.08mm，后微穿孔板4采用与前微穿孔板3相同或不同的结构参数均可以，在本实施例中后微穿孔板4采用与前微穿孔板3相同的结构参数。另外，后微穿孔板4和刚性背板1之间形成空腔的空腔深度，即后微穿孔板4到背板1的距离D＝30mm。
前微穿孔板3和后微穿孔板4之间需严格控制间距，两层微穿孔板之间的极窄微缝的宽度小于0.2mm，优选为0.15mm。极窄微缝与超微孔作用相同，其会对流经气流形成粘滞阻力以形成阻尼吸收，起到将上下两层微穿孔板通过流体阻力连接起来的作用，而非传统双层微穿孔板的共振耦合作用，以此提高整个复合结构的长径比(这里，复合结构的长径比为结构的气流阻尼路径长度与孔径之比)，进而提高非线性抑制效果。
当超微孔的孔径d一定，为尽量提高气流的阻尼路径，前微穿孔板3上的超微孔与后微穿孔板4上的超微孔错开排列，以增加气流阻尼路径，从而提高复合微穿孔板结构的长径比。
超微孔在前微穿孔板3和后微穿孔板4上排列的方式为正三角形排列或正方形排列，优选为正方形排列。
本发明提供的一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构，相比于单层微穿孔板的长径比t/d，复合结构的长径比至少提高其两倍多，即复合结构的长径比大于2t/d，因此，本发明可以以更低的制作成本、更小的结构重量和厚度，实现更大的微穿孔板长径比，从而获得更优的非线性抑制效果。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构，其特征在于：包括刚性背板(1)，所述刚性背板(1)一侧在上下方向分别垂直连有侧板(2)，两个所述侧板(2)之间垂直连接有前微穿孔板(3)和后微穿孔板(4)，所述后微穿孔板(4)位于所述刚性背板(1)和前微穿孔板(3)之间，所述后微穿孔板(4)和刚性背板(1)之间形成空腔，所述前微穿孔板(3)和后微穿孔板(4)之间形成极窄微缝，所述极窄微缝的宽度小于0.2mm，所述前微穿孔板(3)和后微穿孔板(4)上均开设有超微孔。
2.根据权利要求1所述的一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构，其特征在于：所述前微穿孔板(3)和后微穿孔板(4)的材质包括硅板、不锈钢板、钢板、铁板、铜板、铝板、玻璃板、塑料板、聚氨酯板、PVC板或者PE板。
3.根据权利要求1所述的一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构，其特征在于：所述超微孔的直径小于0.1mm。
4.根据权利要求1所述的一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构，其特征在于：所述超微孔在所述前微穿孔板(3)和后微穿孔板(4)上排列的方式为正三角形排列或正方形排列。
5.根据权利要求1所述的一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构，其特征在于：所述前微穿孔板(3)上的所述超微孔与所述后微穿孔板(4)上的所述超微孔错开排列。
CN201811097381.4A 2018-09-19 2018-09-19 一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构 Active CN109300463B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811097381.4A CN109300463B (zh) 2018-09-19 2018-09-19 一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811097381.4A CN109300463B (zh) 2018-09-19 2018-09-19 一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109300463A CN109300463A (zh) 2019-02-01
CN109300463B true CN109300463B (zh) 2021-04-16

Family

ID=65163598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811097381.4A Active CN109300463B (zh) 2018-09-19 2018-09-19 一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109300463B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220148550A1 (en) * 2019-03-04 2022-05-12 Corning Incorporated Micro-perforated panel systems, applications, and methods of making micro-perforated panel systems

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101916563A (zh) * 2010-06-03 2010-12-15 西北工业大学 一种微孔中穿纤维微穿孔板及其制备方法
CN103072589A (zh) * 2011-12-13 2013-05-01 白国锋 用于高速列车行李架的微穿孔板腔体共振吸声装置
JP5252699B2 (ja) * 2008-06-25 2013-07-31 鹿島建設株式会社 広帯域吸音構造及び吸音材
CN205211409U (zh) * 2015-12-09 2016-05-04 北京市劳动保护科学研究所 一种微穿孔板结合声学超材料复合吸声结构
CN107180132A (zh) * 2017-05-17 2017-09-19 河海大学常州校区 一种抑制微穿孔板非线性效应的结构参数设计方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107195292B (zh) * 2016-08-30 2020-07-28 北京理工大学 一种宽低频吸声的超薄吸声结构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5252699B2 (ja) * 2008-06-25 2013-07-31 鹿島建設株式会社 広帯域吸音構造及び吸音材
CN101916563A (zh) * 2010-06-03 2010-12-15 西北工业大学 一种微孔中穿纤维微穿孔板及其制备方法
CN103072589A (zh) * 2011-12-13 2013-05-01 白国锋 用于高速列车行李架的微穿孔板腔体共振吸声装置
CN205211409U (zh) * 2015-12-09 2016-05-04 北京市劳动保护科学研究所 一种微穿孔板结合声学超材料复合吸声结构
CN107180132A (zh) * 2017-05-17 2017-09-19 河海大学常州校区 一种抑制微穿孔板非线性效应的结构参数设计方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
宽频带单层微穿孔板吸声体的研究;钱玉洁;《中国科学技术大学》;20140502;第35-37页 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220148550A1 (en) * 2019-03-04 2022-05-12 Corning Incorporated Micro-perforated panel systems, applications, and methods of making micro-perforated panel systems

Also Published As

Publication number Publication date
CN109300463A (zh) 2019-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202093817U (zh) 复合共振吸声结构
KR100988979B1 (ko) 동공 및 흡음막을 갖는 방음판
CN206308855U (zh) 隔音幕墙
CN106782475A (zh) 复合共振吸声结构
CN109300463B (zh) 一种抑制高声强下非线性效应的复合微穿孔板吸声结构
CN201134246Y (zh) 超微穿孔吸声膜
CN203701317U (zh) 微穿孔双空腔吸声板
CN207959773U (zh) 一种建筑墙体用吸音建筑隔板
CN203573642U (zh) 吸声结构
CN106836540B (zh) 一种卧室墙体用隔音结构
KR200450881Y1 (ko) 복합 방음 패널
CN208830588U (zh) 智能装配式建筑专用型材
CN207512950U (zh) 三维双声阻抗微穿孔周期超宽频带表面平齐吸声结构
CN204510045U (zh) 整体式多层微穿孔金属声屏障
CN111335197A (zh) 一种抑制型隔声屏
CN209603324U (zh) 内置隔声材料的多排孔混凝土墙板
CN208280505U (zh) 一种建筑装修用隔音墙板
CN208668301U (zh) 一种新型隔声屏障板
CN207489464U (zh) 双声阻抗周期微穿孔超宽频带吸声结构
CN207775745U (zh) 一种塑胶隔音板材
CN219569423U (zh) 一种建筑防水墙面结构
CN109637516B (zh) 抑制高声强下非线性效应的多空腔复合微穿孔板吸声结构
CN212103724U (zh) 一种抑制型隔声屏
CN201874145U (zh) 一种绿色环保吸声降噪砌块
CN110029746A (zh) 防水宽频复合铝合金吸声体

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant