CN111071431A - 一种飞机机舱用低频吸音降噪装置 - Google Patents

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曾影
郭思含
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Abstract

本发明属于噪声控制和环境保护领域，涉及一种飞机机舱用低频吸音降噪装置，包括用于隔离低频噪音的低频隔音层，该低频隔音层由周期排列的低频隔声单元组成，每个低频隔声单元均由支撑框、膜材料、两块质量块组成，支撑框上开设有周期性排布的通孔，膜材料附着在通孔上表面，质量块对称固定安装在通孔内壁上，该飞机机舱用低频吸音降噪装置，能有效隔离飞机机舱内的低频噪声，提高机舱的乘坐舒适度。

Description

一种飞机机舱用低频吸音降噪装置
技术领域
本发明属于噪声控制和环境保护领域，涉及一种飞机机舱用低频吸音降噪装置。
背景技术
噪声通常是指能发声的物体在进行无规则振动时发出的声音，这种声音会在空气中以波的形式进行传播，当噪声对人或者周围的环境造成巨大的影响时，会形成噪声污染。噪声控制理论在国防军事、飞机仪表、微机械等领域具有重要的意义。
随着我国科学技术和现代工业的快速发展，对航空发动机、战斗机、预警机、远程轰炸机、大型高速铁路、汽车等行业的噪声控制需求越来越高。对于传统的吸声和隔声技术来说，只能对高频噪声进行消除，而由于低频噪声具有透声能力强且传播距离远的特点，很难实现控制，也就是说传统的技术对于低频成分无法实现有效的隔离。本方案针对目前飞机机舱无法隔离低频噪声的现状，提供一种应用于飞机机舱的低频降噪装置，能有效隔离低频噪声，提高机舱的乘坐舒适度。
发明内容
有鉴于此，本发明为了解决传统的吸声和隔声技术只能对高频噪声进行消除，无法对低频噪声进行有效隔离的问题，提供一种飞机机舱用低频吸音降噪装置，能有效隔离飞机机舱内的低频噪声，提高机舱的乘坐舒适度。
为达到上述目的，本发明提供一种飞机机舱用低频吸音降噪装置，包括用于隔离低频噪音的低频隔音层，该低频隔音层由周期排列的低频隔声单元组成，每个低频隔声单元均由支撑框、膜材料、两块质量块组成，支撑框上开设有周期性排布的通孔，膜材料附着在通孔上表面，质量块对称固定安装在通孔内壁上。
进一步，低频隔声单元周期布置方式为网格状、圆盘状、方形列队或射线状排布。
进一步，低频隔声单元的面积范围为100～1600cm2。
进一步，支撑框的拉伸强度＞20Mpa，抗拉强度＞200kg/cm2，支撑框的厚度为5～50mm。
进一步，支撑框材质为金属材料、热固性塑料、玻璃纤维/碳纤维增强复合材料、有机玻璃中的一种或多种配合适用。
进一步，膜材料厚度为0.1～1mm，伸长率为1.5～6％，拉伸强度≥150MPa。
进一步，膜材料材质为聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSF)、聚酰亚胺(PI)、聚芳酯(PAR)、液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)或含氟聚合物(PTFE、PVDF、PCTFE、PFA)中的任意一种。
进一步，支撑框上的通孔为规则对称的图形。
进一步，支撑框上的通孔形状为方形或者圆形。
进一步，质量块密度≥1.5g/m3，质量块材质为金属、非金属、磁铁、复合材料、橡胶中的任意一种。
本发明的有益效果在于：
1、本发明所公开的飞机机舱用低频吸音降噪装置，低频隔音层由周期排列的低频隔声单元组成，每个低频隔声单元均由支撑框、膜材料、两块质量块组成，质量块对称固定安装在支撑框的通孔内壁上。支撑框上的通孔使得整个低频隔声单元为空腔结构，透声能力强、传播距离远的低频噪声传至每个低频隔声单元上，带动通孔上的膜材料振动，通孔内的质量块为整个支撑框适当增加重量，进而减少通孔上膜材料的振幅和振动频率，进而达到吸收、隔离和减少低频噪声的目的。
2、本发明所公开的飞机机舱用低频吸音降噪装置，低频隔声单元呈网格状、圆盘状、方形列队或射线状排布的周期布置，低频隔声单元中的支撑框上开设周期性排布的通孔，这样使得每个低频隔声单元整体重量轻，支撑框上的通孔形成共振空腔，有助于降低低频噪声。并且支撑框整体结构具有一定的强度，能够承受外来的冲击和变形。
3、本发明所公开的飞机机舱用低频吸音降噪装置，可以以插接、嵌套的方式配合安装在飞机机舱以及其他需要降低低频噪声的设备上，适用性强。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明飞机机舱用低频吸音降噪装置安装在飞机机舱上的结构示意图；
图2为本发明实施例1中飞机机舱用低频吸音降噪装置的结构示意图；
图3为本发明实施例2中飞机机舱用低频吸音降噪装置的结构示意图；
图4为本发明飞机机舱用低频吸音降噪装置中低频隔声单元的结构示意图。
附图标记：内饰面1、外蒙皮2、中高频隔音层3、低频隔音层4、支撑框41、膜材料42、质量块43。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
图1为飞机机舱用低频吸音降噪装置安装在飞机机舱上的结构示意图，低频隔音层用于飞机机舱上，飞机机舱内侧为内饰面1，外侧为外蒙皮2。中高频隔音层3和低频隔音层4从内到外依次装配，中高频隔音层3位于内饰面1和低频隔音层4之间，低频隔音层4位于飞机外蒙皮2与中高频隔音层3之间，低频隔音层4嵌于外蒙皮2骨架上，与外蒙皮2之间保持3～20mm的距离。其中中高频隔音层为隔音隔热层，可以为纤维毡、泡沫毡等，具有抗火焰烧穿、抗火焰蔓延的作用。低频隔音层起吸收、隔离和减少低频噪声的作用。
实施例1
一种飞机机舱用低频吸音降噪装置，包括用于隔离低频噪音的低频隔音层，该低频隔音层由周期排列的低频隔声单元组成，低频隔声单元周期布置方式为如图2所示的网格状，每个低频隔音单元长宽为30cm*30cm，面积为900cm2，如图4所示每个低频隔声单元均由支撑框41、膜材料42、两块质量块43组成，支撑框41的厚度为15mm，质量块43为9g的圆形铜块，膜材料42材质为聚苯硫醚，膜材料42厚度为0.5mm，伸长率为2.5％。支撑框上开设有周期性排布的通孔，支撑框上的通孔形状为圆形。膜材料附着在通孔上表面，质量块对称固定安装在通孔内壁上。该低频隔音层在50HZ-100HZ频段可实现40db的隔声量。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，低频隔声单元周期布置方式为如图3所示的圆盘状。每个低频隔音单元长宽为10cm*10cm，面积为100cm2，支撑框的厚度为5mm，质量块为4g的圆形铜块。该低频隔音层在50HZ-100HZ频段可实现29db的隔声量。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种飞机机舱用低频吸音降噪装置，其特征在于，包括用于隔离低频噪音的低频隔音层，该低频隔音层由周期排列的低频隔声单元组成，每个低频隔声单元均由支撑框、膜材料、两块质量块组成，支撑框上开设有周期性排布的通孔，膜材料附着在通孔上表面，质量块对称固定安装在通孔内壁上。
2.如权利要求1所述的飞机机舱用低频吸音降噪装置，其特征在于，所述低频隔声单元周期布置方式为网格状、圆盘状、方形列队或射线状排布。
3.如权利要求2所述的飞机机舱用低频吸音降噪装置，其特征在于，所述低频隔声单元的面积范围为100～1600cm2。
4.如权利要求1所述的飞机机舱用低频吸音降噪装置，其特征在于，所述支撑框的拉伸强度＞20Mpa，抗拉强度＞200kg/cm2，支撑框的厚度为5～50mm。
5.如权利要求4所述的飞机机舱用低频吸音降噪装置，其特征在于，所述支撑框材质为金属材料、热固性塑料、玻璃纤维/碳纤维增强复合材料、有机玻璃中的一种或多种配合适用。
6.如权利要求1所述的飞机机舱用低频吸音降噪装置，其特征在于，所述膜材料厚度为0.1～1mm，伸长率为1.5～6％，拉伸强度≥150MPa。
7.如权利要求6所述的飞机机舱用低频吸音降噪装置，其特征在于，所述膜材料材质为聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSF)、聚酰亚胺(PI)、聚芳酯(PAR)、液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)或含氟聚合物(PTFE、PVDF、PCTFE、PFA)中的任意一种。
8.如权利要求1所述的飞机机舱用低频吸音降噪装置，其特征在于，所述支撑框上的通孔为规则对称的图形。
9.如权利要求8所述的飞机机舱用低频吸音降噪装置，其特征在于，所述支撑框上的通孔形状为方形或者圆形。
10.如权利要求1所述的飞机机舱用低频吸音降噪装置，其特征在于，所述质量块密度≥1.5g/m3，质量块材质为金属、非金属、磁铁、复合材料、橡胶中的任意一种。
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