CN117485468A - 一种船用隔声复合板及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种船用隔声复合板及制造方法，船用隔声复合板包括：框架，框架具有容纳腔，容纳腔具有沿框架厚度方向相对的第一开口和第二开口；第一面板，与框架连接并盖封第一开口；第二面板，与框架连接并盖封第二开口；间隔面板，位于容纳腔内并与框架连接，将容纳腔间沿框架厚度方向间隔成第一空腔和第二空腔，第一空腔内设有第一隔声材料，第二空腔内设有第二隔声材料；其中，第一面板、间隔面板和第二面板的材质密度大于框架的材质密度。通过使用较为轻质的材料作为承力的边框，能够最大程度减轻船用隔声复合板的整体重量，同时结合使用密度较大的面板盖封隔声材料，能够加强隔声效果，确保复合板整体的隔声效果具有良好表现。
Description
技术领域
本申请属于振动噪声技术领域，具体涉及船用隔声复合板及制造方法。
背景技术
为了满足当前和未来的能力需求，现代船舶不断受到重量的挑战，轻量化设计逐渐成为主流，因此越来越多的复合材料被应用于船用各设备装置之中。
传统的箱装体隔声壁板通常由钢板制成框架，在钢板表面涂覆阻尼材料，并加装多层吸声材料组合而成。虽具有良好的隔声效果，但往往整体笨重，不能满足轻量化设计的需求，同时钢板的隔热性能有限，难免导致外壁面温度较高。新型的轻质材料重量轻，隔热性能好，但隔声效果差，远达不到钢板的隔声效果。
如何将轻量化设计应用在船用隔声结构上，同时保证理想的隔声效果，是目前需要解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种船用隔声复合板及制造方法，旨在解决实现船用隔声组件无法同时满足轻量化需求和隔声效果的问题。
一方面，本申请提供一种船用隔声复合板，包括：
框架，所述框架具有容纳腔，所述容纳腔具有沿框架厚度方向相对的第一开口和第二开口；
第一面板，与所述框架连接并盖封所述第一开口；
第二面板，与所述框架连接并盖封所述第二开口；
间隔面板，位于所述容纳腔内并与所述框架连接，将所述容纳腔间沿框架厚度方向间隔成第一空腔和第二空腔，所述第一空腔内设有第一隔声材料，所述第二空腔内设有第二隔声材料；
其中，所述第一面板、间隔面板和第二面板的材质密度大于所述框架的材质密度。
在一些实施例中，所述框架包括连接件，所述连接件围合成所述容纳腔；所述连接件包括侧壁以及与所述侧壁连接的第一连接部、第二连接部和第三连接部；
所述第一连接部和所述第二连接部位于所述侧壁的两侧，所述第三连接部位于所述第一连接部与所述第二连接部之间；所述第一连接部与所述第一面板相连接，所述第二连接部与所述第二面板相连接；所述第三连接部与所述间隔面板连接。
在一些实施例中，船用隔声复合板还包括：
阻尼板，所述阻尼板位于所述第一空腔，且所述阻尼板连接于所述第一隔声材料和所述第一面板之间。
在一些实施例中，所述框架远离所述容纳腔的一侧设有密封条，所述密封条与所述第一面板相接。
在一些实施例中，所述框架的材质密度小于等于2g/cm3。
在一些实施例中，所述第一面板、所述间隔面板和所述第二面板的材质为金属或合金。
在一些实施例中，所述框架的材质为非金属复合材料。
在一些实施例中，所述框架的材质为碳纤维。
在一些实施例中，所述间隔面板的材料为不锈钢或钛合金。
在一些实施例中，所述第一隔声材料为聚酯发泡材料。
在一些实施例中，所述第二隔声材料为吸音棉。
在一些实施例中，所述第一隔声材料为聚氨酯发泡材料或三聚氰胺发泡材料。
在一些实施例中，所述第二隔声材料为玻璃棉、岩棉或硅酸铝棉中的一种或几种。
在一些实施例中，所述吸音棉表面包覆有聚偏二氟乙烯膜。
在一些实施例中，所述第一面板的厚度为3～5mm。
在一些实施例中，所述第二面板的厚度为1～2mm。
在一些实施例中，所述间隔面板的厚度为0.5～1mm。
在一些实施例中，所述第一隔声材料的厚度为50～60mm。
在一些实施例中，所述第二隔声材料的厚度为40～50mm。
另一方面，本申请还提供一种船用隔声复合板的制造方法，包括如下步骤：
提供框架，所述框架具有容纳腔，所述容纳腔具有沿框架厚度方向相对的第一开口和第二开口；
提供第一面板，所述第一面板与所述框架连接并盖封所述第一开口；
提供间隔面板，位于所述容纳腔内并与所述框架连接，将所述容纳腔间沿框架厚度方向间隔成第一空腔和第二空腔；
在所述第一空腔内填充第一隔声材料，在所述第二空腔内填充第二隔声材料；
提供第二面板，所述第二面板与所述框架连接并盖封所述第二开口；
其中，所述第一面板、间隔面板和第二面板的材质密度大于所述框架的材质密度。
在一些实施例中，所述框架与所述第一面板、第二面板的连接方式为胶栓连接或胶铆连接。
本申请提供一种船用隔声复合板及制造方法，船用隔声复合板包括：框架，框架具有容纳腔，容纳腔具有沿框架厚度方向相对的第一开口和第二开口；第一面板，与框架连接并盖封第一开口；第二面板，与框架连接并盖封第二开口；间隔面板，位于容纳腔内并与框架连接，将容纳腔间沿框架厚度方向间隔成第一空腔和第二空腔，第一空腔内设有第一隔声材料，第二空腔内设有第二隔声材料；其中，第一面板、间隔面板和第二面板的材质密度大于框架的材质密度。通过使用较为轻质的材料作为承力的边框，能够最大程度减轻船用隔声复合板的整体重量，同时结合使用密度较大的面板盖封隔声材料，能够加强隔声效果，确保复合板整体的隔声效果具有良好表现。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本申请实施例提供的一种船用隔声复合板的剖面结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种船用隔声复合板中的框架结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种船用隔声复合板中的连接件结构示意图。
附图标记：
100-框架，110-容纳腔，111-第一开口，112-第二开口，113-第一空腔，114-第二空腔，120-连接件，121-侧壁，122-第一连接部，123-第二连接部，124-第三连接部，210-第一面板，220-第二面板，230-间隔面板，300-第一隔声材料，400-第二隔声材料，500-阻尼板，600-密封条，700-螺栓，800-铆钉。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本申请中的具体含义。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅为示例，并且目的不在于限制本申请。
本申请第一实施例提供一种船用隔声复合板，参见图1和图2，包括：
框架100，框架100具有容纳腔110，容纳腔110具有沿框架100厚度方向相对的第一开口111和第二开口112；
第一面板210，与框架100连接并盖封第一开口111；
第二面板220，与框架100连接并盖封第二开口112，第二面板220可以是穿孔板，穿孔板上的小孔一方面可以有效地散射和吸收声波，降低声波的反射和传播，同时可以吸收和减少来自外部环境或周围空间的噪音进入隔声结构；
间隔面板230，位于容纳腔110内并与框架100连接，将容纳腔110间沿框架100厚度方向间隔成第一空腔113和第二空腔114，第一空腔113内设有第一隔声材料300，第二空腔114内设有第二隔声材料400；
其中，第一面板210、间隔面板230和第二面板220的材质密度大于框架100的材质密度。
隔声结构一般由面板、筋框、吸声材料等组成，面板和筋框构成盒状，将吸声材料等装填其中。根据质量定律，面板的密度越大、质量越重，隔声效果越理想，而筋框作为承力件，使用密度较小的材料，能够有效减轻隔声结构的整体重量。间隔面板230将容纳腔110分隔成两个空腔，能够分别填充不同的隔声材料，从而形成多层的复合隔声板。
在一些实施例中，框架100包括连接件120，如图3所示连接件120围合成容纳腔110；连接件120包括侧壁121以及与侧壁121连接的第一连接部122、第二连接部123和第三连接部124；
第一连接部122和第二连接部123位于侧壁121的两侧，第三连接部124位于第一连接部122与第二连接部123之间，第一连接部122、第二连接部123、第三连接部124和侧壁121形成“山”字型结构，框架100可以是四边形，由四组连接件120首尾相接围合而成；
其中，第一连接部122与第一面板210相连接，使得第一面板210能够完全盖封第一开口111，第二连接部123与第二面板220相连接，使得第二面板220能够完全盖封第二开口112；第三连接部124与间隔面板230连接。
在一些实施例中，船用隔声复合板还包括阻尼板500，如图1所示，阻尼板500位于第一空腔113，且阻尼板500连接于第一隔声材料300和第一面板210之间。阻尼板500可选择阻尼贴片，阻尼板500与第一连接部122相连接，连接方式可选为将阻尼贴片粘贴在第一面板210内侧的表面。
阻尼板500能够减少冲击和振动的传递，减轻系统的震动，保护船用隔声复合板的安全性，同时可以吸收和消除系统中产生的噪声。
在一些实施例中，框架100远离容纳腔110的一侧设有密封条600，密封条600与第一面板210相接。
在一些实施例中，框架100的材质密度小于等于2g/cm3。当框架100的材质选用密度小于等于2g/cm3的复合材料，能够尽可能实现结构设计轻量化的需求。
在一些实施例中，第一面板210、间隔面板230和第二面板220的材质为金属或合金。
在一些实施例中，框架100的材质为非金属复合材料，如玻璃纤维或碳纤维等复合材料，具有重量轻，刚度大，隔热性能好等特点；由于碳纤维比玻璃纤维的密度小，质量更轻，进一步优选碳纤维作为框架100的材料。
在一些实施例中，间隔面板230的材料为不锈钢或钛合金。
在一些实施例中，第二面板220的材料为不锈钢板或者防锈铝板，优选为防锈铝板，质量较轻，且具有防火的性能。
在一些实施例中，第一隔声材料300为聚酯发泡材料，聚酯发泡不仅具有良好的隔声隔热效果，也使得框架100与间隔面板230连接的更紧密，更牢固；进一步地，第一隔声材料300优选为聚氨酯发泡材料或三聚氰胺发泡材料。
在一些实施例中，第二隔声材料400为吸音棉，其中，吸音棉可以是玻璃棉、岩棉或硅酸铝棉中的一种或几种，由于玻璃棉具有耐火、高吸声、轻质等特性，进一步优选为玻璃棉。
在一些实施例中，吸音棉表面包覆有防水薄膜，优选为聚偏二氟乙烯膜。
在一些实施例中，第一面板210的厚度为3～5mm，可以理解的是，第一面板210的厚度取值(单位：mm)可以是3、4、5中的任意一值或任意两值之间的范围。
在一些实施例中，第二面板220的厚度为1～2mm，可以理解的是，第二面板220的厚度取值(单位：mm)可以是1、1.5、2中的任意一值或任意两值之间的范围。
在一些实施例中，间隔面板230的厚度为0.5～1mm，可以理解的是，间隔面板230的厚度取值(单位：mm)可以是0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1中的任意一值或任意两值之间的范围。
当第一面板210、第二面板220和间隔面板230的厚度分别满足上述范围时，能够确保船用隔声复合板的整体隔声效果较好，同时避免过于沉重。
在一些实施例中，第一隔声材料300的厚度为50～60mm，可以理解的是，第一隔声材料300的厚度取值(单位：mm)可以是50、52、54、56、58、60中的任意一值或任意两值之间的范围。
在一些实施例中，第二隔声材料400的厚度为40～50mm，可以理解的是，第二隔声材料400的厚度取值(单位：mm)可以是40、42、44、46、48、50中的任意一值或任意两值之间的范围。
当第一隔声材料300和第二隔声材料400的厚度满足上述取值范围时，能够使得船用复合隔声板的整体厚度在100mm左右，能够应用在较为广泛的场景中，同时具有较好的隔声效果。
本申请第二实施例提供一种船用隔声复合板的制造方法，包括如下步骤：
提供框架100，框架100具有容纳腔110，容纳腔110具有沿框架100厚度方向相对的第一开口111和第二开口112；
提供第一面板210，第一面板210与框架100连接并盖封第一开口111；
提供间隔面板230，位于容纳腔110内并与框架100连接，将容纳腔110间沿框架100厚度方向间隔成第一空腔113和第二空腔114；
在第一空腔113内填充第一隔声材料300，在第二空腔114内填充第二隔声材料400；
提供第二面板220，第二面板220与框架100连接并盖封第二开口112；
其中，第一面板210、间隔面板230和第二面板220的材质密度大于框架100的材质密度。
在一些实施例中，框架100与第一面板210、第二面板220的连接方式为胶栓连接或胶铆连接，如图1所示，第一连接部122和第一面板210可以通过螺栓700配合胶粘剂进行连接，第二连接部123和第二面板220可以通过铆钉800配合胶粘剂进行连接。
以下结合具体操作方式对本申请实施例作进一步描述。
实施例1
本申请实施例提供一种船用隔声复合板，通过如下方法进行制造：
S1、制备4组长度相等的“山”字型结构的连接件120，如图3所示，连接件120包括侧壁121以及与侧壁121连接的第一连接部122、第二连接部123和第三连接部124，第一连接部122和第二连接部123位于侧壁121的两侧，第三连接部124位于第一连接部122与第二连接部123之间。连接件120通过模具一体成型，随后使用胶粘剂将4组连接件120拼接固定形成方形的框架100。
S2、选取5mm厚的钢板作为第一面板210，第一面板210的面积大于框架100最外侧边缘形成的面积。在第一面板210四周边缘位置点焊一定间隔数量的螺纹圆柱，框架100预先打好通孔，套装在第一面板210上的螺纹圆柱上，并配合平垫、螺母拧紧，将第一面板210与框架100完成固定。
S3、选取阻尼贴片作为阻尼板500，粘贴在第一面板210内侧的表面，并与第一连接部122连接。在第一面板210内侧与侧壁121外侧相接处表面，用胶水粘贴橡胶材质的密封条600。
S4、选取0.8mm钛合金板作为间隔面板230，使用胶粘剂将间隔面板230与第三连接部124连接固定，与第一面板210之间形成第一空腔113，在第一空腔113中填充聚氨酯发泡材料。
S5、在间隔面板230的另一侧装填玻璃棉，并且玻璃棉使用防水薄膜包覆。
S6、选取1.5mm的穿孔板作为第二面板220，将第二面板220平铺在第二隔声材料400上，用胶水和铆钉800连接第二面板220和第二连接部123，得到船用隔声复合板。
对制造得到的船用隔声复合板进行称重，并依据ISO 10140-2《声学·建筑构件隔声的实验室测量·第2部分·空气声隔声的测量》进行检测对实施例1中的船用隔声复合板进行隔声测试，参照ISO 717-1《声学·建筑和建筑构件的隔声评定·第1部分·空气声隔声》对测试结果进行单值评价。测试得到碳纤维轻质高隔声复合板比传统隔声壁板结构重量轻25％，隔声量达到45dB以上，满足行业标准对船用隔声结构的隔声需求。
以上对本申请实施例所提供的一种船用隔声复合板及制造方法进行了详细介绍，本申请中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。
Claims (14)
1.一种船用隔声复合板，其特征在于，包括：
框架(100)，所述框架(100)具有容纳腔(110)，所述容纳腔(110)具有沿框架(100)厚度方向相对的第一开口(111)和第二开口(112)；
第一面板(210)，与所述框架(100)连接并盖封所述第一开口(111)；
第二面板(220)，与所述框架(100)连接并盖封所述第二开口(112)；
间隔面板(230)，位于所述容纳腔(110)内并与所述框架(100)连接，将所述容纳腔(110)间沿框架(100)厚度方向间隔成第一空腔(113)和第二空腔(114)，所述第一空腔(113)内设有第一隔声材料(300)，所述第二空腔(114)内设有第二隔声材料(400)；
其中，所述第一面板(210)、间隔面板(230)和第二面板(220)的材质密度大于所述框架(100)的材质密度。
2.根据权利要求1所述的一种船用隔声复合板，其特征在于，所述框架(100)包括连接件(120)，所述连接件(120)围合成所述容纳腔(110)；所述连接件(120)包括侧壁(121)以及与所述侧壁(121)连接的第一连接部(122)、第二连接部(123)和第三连接部(124)；
所述第一连接部(122)和所述第二连接部(123)位于所述侧壁(121)的两侧，所述第三连接部(124)位于所述第一连接部(122)与所述第二连接部(123)之间；所述第一连接部(122)与所述第一面板(210)相连接，所述第二连接部(123)与所述第二面板(220)相连接；所述第三连接部(124)与所述间隔面板(230)连接。
3.根据权利要求1所述的一种船用隔声复合板，其特征在于，还包括：
阻尼板(500)，所述阻尼板(500)位于所述第一空腔(113)，且所述阻尼板(500)连接于所述第一隔声材料(300)和所述第一面板(210)之间。
4.根据权利要求1所述的一种船用隔声复合板，其特征在于，所述框架(100)远离所述容纳腔(110)的一侧设有密封条(600)，所述密封条(600)与所述第一面板(210)相接。
5.根据权利要求1所述的一种船用隔声复合板，其特征在于，所述框架(100)的材质密度小于等于2g/cm3。
6.根据权利要求1所述的一种船用隔声复合板，其特征在于，所述第一面板(210)、所述间隔面板(230)和所述第二面板(220)的材质为金属或合金；和/或，
所述框架(100)的材质为非金属复合材料。
7.根据权利要求6所述的一种船用隔声复合板，其特征在于，所述框架(100)的材质为碳纤维；和/或，
所述间隔面板(230)的材料为不锈钢或钛合金。
8.根据权利要求1所述的一种船用隔声复合板，其特征在于，所述第一隔声材料(300)为聚酯发泡材料；和/或，
所述第二隔声材料(400)为吸音棉。
9.根据权利要求8所述的一种船用隔声复合板，其特征在于，所述第一隔声材料(300)为聚氨酯发泡材料或三聚氰胺发泡材料；和/或，
所述第二隔声材料(400)为玻璃棉、岩棉或硅酸铝棉中的一种或几种。
10.根据权利要求8所述的一种船用隔声复合板，其特征在于，所述吸音棉表面包覆有聚偏二氟乙烯膜。
11.根据权利要求1所述的一种船用隔声复合板，其特征在于，所述第一面板(210)的厚度为3～5mm；和/或，
所述第二面板(220)的厚度为1～2mm；和/或，
所述间隔面板(230)的厚度为0.5～1mm。
12.根据权利要求1所述的一种船用隔声复合板，其特征在于，所述第一隔声材料(300)的厚度为50～60mm；和/或，
所述第二隔声材料(400)的厚度为40～50mm。
13.一种船用隔声复合板的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供框架(100)，所述框架(100)具有容纳腔(110)，所述容纳腔(110)具有沿框架(100)厚度方向相对的第一开口(111)和第二开口(112)；
提供第一面板(210)，所述第一面板(210)与所述框架(100)连接并盖封所述第一开口(111)；
提供间隔面板(230)，位于所述容纳腔(110)内并与所述框架(100)连接，将所述容纳腔(110)间沿框架(100)厚度方向间隔成第一空腔(113)和第二空腔(114)；
在所述第一空腔(113)内填充第一隔声材料(300)，在所述第二空腔(114)内填充第二隔声材料(400)；
提供第二面板(220)，所述第二面板(220)与所述框架(100)连接并盖封所述第二开口(112)；
其中，所述第一面板(210)、间隔面板(230)和第二面板(220)的材质密度大于所述框架(100)的材质密度。
14.根据权利要求13所述的一种船用隔声复合板的制造方法，其特征在于，所述框架(100)与所述第一面板(210)、第二面板(220)的连接方式为胶栓连接或胶铆连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311465621.2A CN117485468A (zh) | 2023-11-06 | 2023-11-06 | 一种船用隔声复合板及制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311465621.2A CN117485468A (zh) | 2023-11-06 | 2023-11-06 | 一种船用隔声复合板及制造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117485468A true CN117485468A (zh) | 2024-02-02 |
Family
ID=89682334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311465621.2A Pending CN117485468A (zh) | 2023-11-06 | 2023-11-06 | 一种船用隔声复合板及制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117485468A (zh) |
-
2023
- 2023-11-06 CN CN202311465621.2A patent/CN117485468A/zh active Pending
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