CN114045949A - 一种基于声学超材料的隔声屏障 - Google Patents
一种基于声学超材料的隔声屏障 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114045949A CN114045949A CN202111301277.4A CN202111301277A CN114045949A CN 114045949 A CN114045949 A CN 114045949A CN 202111301277 A CN202111301277 A CN 202111301277A CN 114045949 A CN114045949 A CN 114045949A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frame
- elastic film
- acoustic metamaterial
- sound insulation
- based sound
- 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.)
- Pending
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 11
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 14
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 8
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 4
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 claims description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 3
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 9
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 7
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 229920004695 VICTREX™ PEEK Polymers 0.000 description 2
- JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-diol;bis(4-fluorophenyl)methanone Chemical group OC1=CC=C(O)C=C1.C1=CC(F)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(F)C=C1 JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000012814 acoustic material Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
- E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
- E04B1/8227—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only screens ; Arrangements of sound-absorbing elements, e.g. baffles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
- E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
- E04B1/84—Sound-absorbing elements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
- E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
- E04B1/84—Sound-absorbing elements
- E04B1/8409—Sound-absorbing elements sheet-shaped
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
- E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
- E04B1/84—Sound-absorbing elements
- E04B1/86—Sound-absorbing elements slab-shaped
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
- C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
- C08K2003/265—Calcium, strontium or barium carbonate
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
- E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
- E04B1/84—Sound-absorbing elements
- E04B2001/8423—Tray or frame type panels or blocks, with or without acoustical filling
- E04B2001/8452—Tray or frame type panels or blocks, with or without acoustical filling with peripheral frame members
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Building Environments (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于声学超材料的隔声屏障，包括格栅支架(1)和弹性薄膜(2)，弹性薄膜(2)的两侧面上均涂覆有涂层，所述格栅支架(1)包括分别设有多排多列等距离设置的贯穿口(5)的板状结构的第一框架和第二框架，第一框架通过弹性薄膜(2)与第二框架连接，性薄膜(2)的两个侧面分别粘附在第一框架的侧面和第二框架的侧面上，且弹性薄膜(2)的一侧面上设有多个配重块(3)，各配重块(3)位于第一框架的各贯穿口(5)内。与现有技术相比，本发明具有实施难度低，隔音效果好，适用范围广等优点。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备低频噪声阻隔技术领域，尤其是涉及一种基于声学超材料的隔声屏障。
背景技术
目前，电力行业设备的降噪方案主要还是依赖于一些传统的声学材料，如玻璃纤维，绿毛毡，聚酯纤维，聚氨酯，三聚氰胺等吸声材料。隔声材料一般选用各种金属板，密实的木板，瓦楞纸板，以及砖墙，混凝土墙等厚重结构。一般典型隔声结构会采用单层隔声材料+吸声材料，或者两层隔声材料中间夹一层吸声材料的方式。这两种结构往往兼顾性能与成本，在隔声方案中较为常见。
噪声控制可以从声源控制、传播途径上控制和受害者保护三个方面进行，在实际应用中，特别是在电力行业，由于条件的限制，难以从噪声源上降低噪声，这时需要在传播途径中控制噪声的传播。隔声技术能够有效阻碍噪声的传播，一直是噪声控制领域的研究热点。采用传统的吸隔声技术，能够有效隔离噪声中的中高频成分，而低频噪声具有传播距离远，透声能力强、隔离难度大等特点，一直是噪声控制的一项难题。电力行业设备传统的降噪方案具有局限性，例如尺寸较大，较笨重，施工周期比较长等。而且对于电力行业设备来说，一般噪声都是分布在低频区域，传统隔声材料的低频隔声量遵循质量控制定律，难以有效地隔离低频噪声。
为了提高低频段的隔声性能，传统隔声材料往往通过增加材料的面密度来实现。面密度越大，其惯性阻力越大，结构就越不容易振动，隔声效果就得到了提高。然而这种隔声方式需要以增加材料重量为代价，在许多场合并不适用。例如一些电力设备主要辐射的噪声频段在100-200Hz，若采用传统的隔声方案隔绝如此低频噪声，则需要修建一堵隔声墙才能有效实现隔绝噪声的目的。实际上，往往设备周围并没有足够多的空间可以建一堵墙。且多数情况下，土建也是复杂的工程，工期较长，若电力设备堆放密集还需分析土建结构是否合理，因此，局限性较大。此外，虽然有源噪声控制的引入为低频噪声的控制提供了新的手段，但是其稳定性、时效性难以得到保证，且费用较为昂贵，实施起来也有一定难度。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于声学超材料的隔声屏障。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于声学超材料的隔声屏障，包括格栅支架，所述格栅支架上设有多个等间距设置的贯穿口，所述格栅支架上安装有弹性薄膜，所述弹性薄膜的两侧面上均涂覆有涂层，所述弹性薄膜的一侧平面上设置有多个配重块，多个所述配重块呈等距排列设置，且各所述配重块位于各贯穿口内。
进一步地，所述格栅支架包括第一框架以及通过所述弹性薄膜与所述第一框架连接的第二框架，两个框架分别设有多排多列等距离设置的贯穿口，所述弹性薄膜的两个侧面分别粘附在所述第一框架的侧面和所述第二框架的侧面上，且所述弹性薄膜的各配重块位于所述第一框架的各贯穿口内。
进一步地，所述第一框架与所述弹性薄膜以及所述第二框架通过连接件连接。
优选地，所述格栅支架的材质为有机玻璃。
优选地，所述配重块的形状为对称的圆柱体或者对称的棱柱体。
优选地，所述配重块的材质为磁铁、钢、铁及铜中的任意一种。
优选地，所述弹性薄膜的厚度为0.1-2mm。
优选地，所述涂层的成分包括：丙烯酸乳液50-53份、增稠剂0.7-1份、分散剂0.4-0.6份、消泡剂0.3-0.5份、云母粉42-46份、碳酸钙7-10份、纤维0.5-1份、阻燃剂5-10份和附着力促进剂4-6份。
优选地，所述丙烯酸乳液由玻璃化温度为25℃的丙烯酸乳液、玻璃化温度为38℃的丙烯酸乳液和玻璃化温度为-18℃的丙烯酸乳液混合而成。
优选地，所述连接件包括设于第一框架、第二框架和弹性薄膜上对应位置的螺孔，用以通过螺孔进行连接的固定螺栓，以及通过螺纹套接在固定螺栓外侧壁上的螺母。
优选地，弹性薄膜采用英国VICTREX公司PEEK 450GTM系列，厚度优选0.1～2mm。
本发明提供的基于声学超材料的隔声屏障，相较于现有技术至少包括如下有益效果：
1)本发明提供一种基于声学超材料的隔声屏障，通过在两个框架之间粘附弹性薄膜，并在弹性薄膜上粘附配重块，该弹性薄膜为一种优异的工程塑料作为基材，在其两侧喷涂用于耗散振动能量的涂层，当低频声穿透该弹性薄膜时，会激发配重块带动弹性薄膜的振动，而用于耗散振动能量的涂层就会将振动能量转化为热能耗散，然后通过空气传热的方式散热，对低频噪音完成隔音的效果，还可以通过调整弹性薄膜的张紧程度，实现弹性薄膜隔声频段的调整，便于适用于隔离不同频段的噪音使用，此外，该隔声屏障尺寸可以自定义设置，施工周期短，体积小，安装方便，可以适用于多种场合下使用，局限性小，同时造价成本低，稳定性和时效性都可以得到保证，实施难度低，解决了传统隔声材料无法有效隔离电力设备运行过程中产生的低频噪声的技术问题。
2)本发明的弹性薄膜通过两个框架夹持在中间，且弹性薄膜的两侧分别与两个框架相对的一侧进行粘附连接，而两个框架同时也通过连接件连接到一起，可以对弹性薄膜进行稳定的固定，保持弹性薄膜的张力在使用过程中不发生变化，此外，还方便对薄膜的张力进行调整，用于隔离不同频段的噪音。
附图说明
图1为实施例中基于声学超材料的隔声屏障的结构示意图；
图2为实施例中基于声学超材料的隔声屏障的拆解结构示意图；
图3为实施例中基于声学超材料的隔声屏障的实验对比线条图；
图中标号所示：
1、格栅支架；101、框架a；102、框架b；2、弹性薄膜；3、配重块；4、连接件；5、贯穿口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
实施例
如图1、图2所示，本发明涉及一种基于声学超材料的隔声屏障，包括格栅支架1，格栅支架1上设置有多排多列等距离设置的贯穿口5，每一个贯穿口5呈正方形设置。格栅支架1上安装有弹性薄膜2，弹性薄膜2的一侧侧壁上设置有多个配重块3，配重块3呈周期性等距排列设置，且各配重块3位于各贯穿口5内，具体地：
格栅支架1包括形状、尺寸完全相同的框架a101和框架b102，两个框架分别为带有多排多列等距离设置的贯穿口5的板状结构，且两个框架对应设置。框架a101通过弹性薄膜2与框架b102连接，弹性薄膜2的外部尺寸与两个框架的尺寸相同。弹性薄膜2的顶面和底面分别粘附在框架a101和框架b102的侧壁上。弹性薄膜2的顶面设有多排多列等间距设置的配重块3，配重块3的设定位置与各框架的贯穿口5的设定位置相同，各配重块3设于框架a101的各贯穿口5内。
进一步地，弹性薄膜2通过两个框架夹持在中间，且弹性薄膜2的顶面和底面两侧分别与两个框架相对的一侧进行粘附连接，而两个框架同时也通过连接件4连接到一起，可以对弹性薄膜2进行稳定的固定，保持弹性薄膜2的张力在使用过程中不发生变化，此外，还方便对弹性薄膜2的张力进行调整，用于隔离不同频段的噪音。即框架a101、弹性薄膜2和框架b102通过连接件4连接。连接件4可优选分别设置在框架a101框架b102和弹性薄膜2的四角，作为一种实施方式，连接件4包括设置在在框架a101框架b102和弹性薄膜2的四角的螺孔，用以通过螺孔进行连接的固定螺栓，以及通过螺纹套接在固定螺栓外侧壁上的螺母。连接件4的作用是便于将框架a101、弹性薄膜2和框架b102稳定的固定到一起，利用框架a101和框架b102对弹性薄膜2进行稳定的夹持。
采用两个框架将弹性薄膜2夹持在中间固定的方式，既可以稳定的对弹性薄膜2进行固定，又可以保持弹性薄膜2在进行隔离噪音的过程中张力不发生变化，此外，还方便根据需要对弹性薄膜2的张力进行调节，以便于对不同频段的噪音进行隔离。
进一步地，本发明在弹性薄膜2的顶面(包括各配重块3的表面)和底面均喷涂有用于耗散振动能量的涂层。
优选地，弹性薄膜2的厚度为0.1-2mm。
优选地，格栅支架1的材质为有机玻璃。
优选地，配重块3的形状可采用对称的圆柱体或者对称的棱柱体的其中一种。
优选地，配重块3的材质为磁铁、钢、铁或铜中的其中一种。
配重块3采用的材质都是高密度材质，密度值高于弹性薄膜2的材质，以便于在隔离噪音的过程中，弹性薄膜2可以看作是具有分布质量的弹簧，配重块3充当振子，由于弹性薄膜2与配重块3密度的巨大差异，在声激励作用下，弹性薄膜2面不同位置处的振动反相，最终实现了对特定频率声波的隔离。
参照图3，本实施例在混响室-半消声室内对本发明提供的基于声学超材料的隔声屏障的隔声量进行检测，以同等质量的吸音棉的隔声量作为对比，吸音棉的隔声量用粗虚线表示，该基于声学超材料的隔声屏障的隔声量用实线表示，图中点画线为解析法计算结果，由图3中可以看出传统吸音棉在低频时的隔声量较差，薄膜型声学超材料隔声量较传统吸音棉在较宽频率范围内提高了约15dB，特别是设计的目标频率400Hz处，薄膜型声学超材料隔声量较传统吸音棉隔声量提高了25dB以上。
弹性薄膜可优选用英国VICTREX公司PEEK 450GTM系列，厚度为1mm左右，优选0.1～2mm。此类薄膜机械强度较优异，比较容易加工，而且该类膜耐受张力的能力比较强，便于后期张力控制。
涂层的优选配方如下：50-53份的丙烯酸乳液、0.7-1份的增稠剂、0.4-0.6份的分散剂、0.3-0.5份的消泡剂、42-46份的云母粉、7-10份的碳酸钙、0.5-1份的纤维、5-10份的阻燃剂和4-6份的附着力促进剂；其中，所述丙烯酸乳液由玻璃化温度为25℃的丙烯酸乳液、玻璃化温度为38℃的丙烯酸乳液和玻璃化温度为-18℃的丙烯酸乳液混合而成。按此比例混合后的丙烯酸乳液形成的损耗因子峰值比较宽，能在比较宽的温度范围内有效地损耗声波引起地薄膜振动。
本发明隔声屏障在实际使用时的工作原理如下：
通过在两个框架之间粘附弹性薄膜2，并在弹性薄膜2上粘附配重块3，且在弹性薄膜2的顶面(包括各配重块3的表面)、底面均涂覆涂层，当低频声穿透该弹性薄膜2时，会激发配重块3带动弹性薄膜2的振动，而用于耗散振动能量的涂层就会将振动能量转化为热能耗散，然后通过空气传热的方式散热，对低频噪音完成隔音的效果。除此实施方式外，还可以通过调整弹性薄膜2的张紧程度，实现弹性薄膜2的隔声频段的调整，便于适用于隔离不同频段的噪音使用。
本发明隔声屏障的尺寸可以根据实际使用需求自定义设置，施工周期短，体积小，安装方便，可以适用于多种场合下使用，局限性小，同时造价成本低，稳定性和时效性都可以得到保证，实施难度低，解决了传统隔声材料无法有效隔离电力设备运行过程中产生的低频噪声的技术问题。
需要说明的是，在本实施例中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基于声学超材料的隔声屏障，其特征在于，包括格栅支架(1)，所述格栅支架(1)上设有多个等间距设置的贯穿口(5)，所述格栅支架(1)上安装有弹性薄膜(2)，所述弹性薄膜(2)的两侧面上均涂覆有涂层，所述弹性薄膜(2)的一侧平面上设置有多个配重块(3)，多个所述配重块(3)呈等距排列设置，且各所述配重块(3)位于各贯穿口(5)内。
2.根据权利要求1所述的基于声学超材料的隔声屏障，其特征在于，所述格栅支架(1)包括第一框架以及通过所述弹性薄膜(2)与所述第一框架连接的第二框架，两个框架分别设有多排多列等距离设置的贯穿口(5)，所述弹性薄膜(2)的两个侧面分别粘附在所述第一框架的侧面和所述第二框架的侧面上，且所述弹性薄膜(2)的各配重块(3)位于所述第一框架的各贯穿口(5)内。
3.根据权利要求2所述的基于声学超材料的隔声屏障，其特征在于，所述第一框架与所述弹性薄膜(2)以及所述第二框架通过连接件(4)连接。
4.根据权利要求1所述的基于声学超材料的隔声屏障，其特征在于，所述格栅支架(1)的材质为有机玻璃。
5.根据权利要求1所述的基于声学超材料的隔声屏障，其特征在于，所述配重块(3)的形状为对称的圆柱体或者对称的棱柱体。
6.根据权利要求5所述的基于声学超材料的隔声屏障，其特征在于，所述配重块(3)的材质为磁铁、钢、铁及铜中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的基于声学超材料的隔声屏障，其特征在于，所述弹性薄膜(2)的厚度为0.1-2mm。
8.根据权利要求1所述的基于声学超材料的隔声屏障，其特征在于，所述涂层的成分包括：丙烯酸乳液50-53份、增稠剂0.7-1份、分散剂0.4-0.6份、消泡剂0.3-0.5份、云母粉42-46份、碳酸钙7-10份、纤维0.5-1份、阻燃剂5-10份和附着力促进剂4-6份。
9.根据权利要求8所述的基于声学超材料的隔声屏障，其特征在于，所述丙烯酸乳液由玻璃化温度为25℃的丙烯酸乳液、玻璃化温度为38℃的丙烯酸乳液和玻璃化温度为-18℃的丙烯酸乳液混合而成。
10.根据权利要求3所述的基于声学超材料的隔声屏障，其特征在于，所述连接件(4)包括设于第一框架、第二框架和弹性薄膜(2)上对应位置的螺孔，用以通过螺孔进行连接的固定螺栓，以及通过螺纹套接在固定螺栓外侧壁上的螺母。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111301277.4A CN114045949A (zh) | 2021-11-04 | 2021-11-04 | 一种基于声学超材料的隔声屏障 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111301277.4A CN114045949A (zh) | 2021-11-04 | 2021-11-04 | 一种基于声学超材料的隔声屏障 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114045949A true CN114045949A (zh) | 2022-02-15 |
Family
ID=80207141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111301277.4A Pending CN114045949A (zh) | 2021-11-04 | 2021-11-04 | 一种基于声学超材料的隔声屏障 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114045949A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1162044A (ja) * | 1997-08-12 | 1999-03-05 | Nikkei Katazai Kk | 環境調和防護壁 |
| CN103594080A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-02-19 | 国家电网公司 | 一种轻质低频宽带薄膜超材料隔声装置 |
| CN206219010U (zh) * | 2016-11-30 | 2017-06-06 | 重庆红方机电有限公司 | 一种电梯降噪轿壁 |
| CN208105465U (zh) * | 2018-02-07 | 2018-11-16 | 江苏万年达杭萧钢构有限公司 | 一种具有滞迟耗能装置的高层建筑结构 |
| CN209723265U (zh) * | 2019-03-13 | 2019-12-03 | 江苏声立方环保科技有限公司 | 一种建筑施工外墙用的易于拼装的隔音板 |
| CN211341242U (zh) * | 2019-09-08 | 2020-08-25 | 林婧 | 一种建筑隔音建筑板 |
| CN212613195U (zh) * | 2020-06-13 | 2021-02-26 | 江苏兄弟智能家居有限公司 | 一种木质隔声墙板 |
-
2021
- 2021-11-04 CN CN202111301277.4A patent/CN114045949A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1162044A (ja) * | 1997-08-12 | 1999-03-05 | Nikkei Katazai Kk | 環境調和防護壁 |
| CN103594080A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-02-19 | 国家电网公司 | 一种轻质低频宽带薄膜超材料隔声装置 |
| CN206219010U (zh) * | 2016-11-30 | 2017-06-06 | 重庆红方机电有限公司 | 一种电梯降噪轿壁 |
| CN208105465U (zh) * | 2018-02-07 | 2018-11-16 | 江苏万年达杭萧钢构有限公司 | 一种具有滞迟耗能装置的高层建筑结构 |
| CN209723265U (zh) * | 2019-03-13 | 2019-12-03 | 江苏声立方环保科技有限公司 | 一种建筑施工外墙用的易于拼装的隔音板 |
| CN211341242U (zh) * | 2019-09-08 | 2020-08-25 | 林婧 | 一种建筑隔音建筑板 |
| CN212613195U (zh) * | 2020-06-13 | 2021-02-26 | 江苏兄弟智能家居有限公司 | 一种木质隔声墙板 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20050000751A1 (en) | Acoustic attenuation materials | |
| KR20100133992A (ko) | 가스 유동 시스템 내의 가청 음향 주파수 관리를 위한 방법 | |
| CN112779998B (zh) | 一种全频带超构吸声体 | |
| CN104968870A (zh) | 隔音板 | |
| Harris | Noise control manual | |
| RU2500860C1 (ru) | Способ акустической защиты оператора | |
| RU2547524C1 (ru) | Комплекс кочетова для акустической защиты оператора | |
| CN114045949A (zh) | 一种基于声学超材料的隔声屏障 | |
| US20190028800A1 (en) | Chambered enclosure for use with audio loudspeakers | |
| CN102261138A (zh) | 微穿孔吸声铝中空复合板 | |
| CN201679107U (zh) | 微穿孔吸声铝中空复合板 | |
| RU2648733C2 (ru) | Устройство для акустической защиты оператора | |
| WO1997033051A1 (en) | Sound deadening panels | |
| CN215977821U (zh) | 一种全频带超构隔声板 | |
| CN213682818U (zh) | 一种隔音石膏板 | |
| AU8553701A (en) | Flat panel radiator with sound absorbing facing | |
| CN114049868B (zh) | 一种基于声子晶体的复合隔声板及其制造方法 | |
| CN211341236U (zh) | 易于拆卸的xps复合夹芯板 | |
| CN113529993B (zh) | 一种消声室 | |
| CN215329455U (zh) | 一种隔声模板 | |
| JPH0468418B2 (zh) | ||
| CN215166735U (zh) | 一种建筑施工用隔音板 | |
| CN215171763U (zh) | 一种周期性减振结构 | |
| KR20110121872A (ko) | 경량 벽체 | |
| RU2744774C1 (ru) | Встраиваемый плоский громкоговоритель |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220215 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |