CN206353443U - 一种局域共振型低频多孔吸声材料 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种局域共振型低频多孔吸声材料，涉及多孔吸声材料的技术领域，解决了在材料厚度有限时，多孔材料低频段的吸声性能较差的问题。该局域共振型低频多孔吸声材料，以多孔吸声材料作为基体材料，并在基体材料内埋入质量块作为芯体，质量块的材料、形状、大小、数量、位置可调，实现不同的局域共振型低频吸声频率。本实用新型能够通过调节芯体的重量、形状、位置等参数，实现不同的局域共振低频吸声频率。
Description
技术领域
本实用新型涉及多孔吸声材料的技术领域，具体涉及一种局域共振型低频多孔吸声材料。
背景技术
目前，多孔吸声材料已广泛用于航空航天、建筑、交通、电力、船舶、汽车工业等多个领域，通过把入射的声能转化为热能的形式耗散掉，达到吸声的效果，从而降低环境的噪声水平。
传统多孔吸声材料具有优良的高频吸声性能，但在低频段吸声系数较小，增加多孔吸声材料的厚度，才可以提高低频段和中频段的吸声系数。通常多孔吸声材料的厚度越厚，低频吸声性能越好，但是对材料厚度有严格限制的应用领域，多孔材料低频段的吸声性能就会受到限制。因此，在不改变多孔材料厚度条件下，设计低频多孔吸声材料具有重要的意义。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种局域共振型低频多孔吸声材料，为了解决在材料厚度有限时，多孔材料低频段的吸声性能较差的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
一种局域共振型低频多孔吸声材料，以多孔吸声材料作为基体材料，并在所述基体材料内埋入质量块作为芯体，所述质量块的材料、形状、大小、数量、位置可调，实现不同的局域共振型低频吸声频率。
其中，所述局域共振型低频多孔吸声材料的基体材料为多孔材料即可，包括玻璃棉、玻璃纤维、毡类材料和聚酯类泡沫塑料。
优选地，所述质量块的形状为能够调整质量、位置和便于加工的几何形状，包括球体、柱体、六面体和回转体。
其中，所述局域共振型低频多孔吸声材料可同时埋入多种形状、不同重量的质量块。
优选地，所述局域共振型低频多孔吸声材料为单层或组合多层材料。
本实用新型的有益效果为：本实用新型实施例提供了一种局域共振型低频多孔吸声材料，通过将多孔吸声材料作为基体材料，并在基体材料里埋入质量块作为芯体，在基体材料中埋入芯体可以近似成一个局域共振型弹簧阻尼系统，通过调节芯体的重量、形状、位置等参数，可以实现不同的局域共振低频吸声频率。在局域共振吸声频率处，芯体与多孔材料摩擦产生热能，入射声能以热能的形式耗散，从而达到对噪声的有效吸收。针对低频噪声难隔离、难吸收的问题，可以将该材料的局域共振吸声频率设计到低频段，实现对低频噪声的有效吸收。特别是已知环境噪声频谱特性的条件下，即可通过结构参数设计，实现有针对性的噪声吸收。因此，本发明解决了在材料厚度有限时，多孔材料低频段的吸声性能较差的问题。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种局域共振型低频多孔吸声材料示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种局域共振型低频多孔吸声材料的典型单元块示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种单层的局域共振型低频多孔吸声材料；
图4为本实用新型实施例提供的一种双层的局域共振型低频多孔吸声材料。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
参见图1，本实用新型实施例中提供了一种局域共振型低频多孔吸声材料，以多孔吸声材料作为基体材料，并在基体材料内埋入质量块作为芯体，质量块的材料、形状、大小、数量、位置可调，实现不同的局域共振型低频吸声频率。
参见图2，为本实用新型实施例中提供的局域共振型低频多孔吸声材料的典型单元块示意图，单元块中基体材料为矩形体多孔材料，在基体多孔材料中周期埋入球形质量块，通过调节球形质量块的重量、上下位置以及球形质量块之间的间距，可以实现不同频率的低频共振吸声。
本实用新型实施例中局域共振型低频多孔吸声材料的基体材料为多孔材料即可，包括玻璃棉、玻璃纤维、毡类材料和聚酯类泡沫塑料。本实用新型实施例中，基体多孔材料可以广泛采用玻璃棉、玻璃纤维、毡类材料、聚酯类泡沫塑料等各种材料，理论上具备多孔材料特性的所有材料均可采用。
本实用新型实施例中质量块的形状为能够调整质量、位置和便于加工的几何形状，包括球体、柱体、六面体和回转体。本实用新型实施例中，基体材料中埋入的芯体质量块，不仅仅局限于球形质量块，柱形体、六面体、回转体等各种形状的质量块，理论上具备调节重量、位置的所有形状的质量块都可以作为芯体。
本实用新型实施例中局域共振型低频多孔吸声材料可同时埋入多种形状、不同重量的质量块。单元块中不仅仅局限于一种形状的芯体，可以埋入多种形状的不同重量的芯体，实现多个局域共振的多频吸声。
本实用新型实施例中局域共振型低频多孔吸声材料为单层或组合多层材料。该材料在分布形式上不仅仅局限于单层，可以组合双层甚至多层材料，实现宽频低频共振吸声。本实用新型实施例可以根据安装尺寸调整单元块的尺寸，图3为8×8个单元块的单层局域共振型低频多孔吸声材料，图4为8×8个单元块的双层局域共振型低频多孔吸声材料。
总之，采用该技术设计的局域共振型低频多孔吸声材料，可以通过改变芯体重量、形状、位置以及基体材料的厚度，可以实现不同频率的共振吸声，通过组合式设计，可以获得宽频吸声。
本实用新型实施例提供了一种局域共振型低频多孔吸声材料，通过将多孔吸声材料作为基体材料，并在基体材料里埋入质量块作为芯体，在基体材料中埋入芯体可以近似成一个局域共振型弹簧阻尼系统，通过调节芯体的重量、形状、位置等参数，可以实现不同的局域共振低频吸声频率。在局域共振吸声频率处，芯体与多孔材料摩擦产生热能，入射声能以热能的形式耗散，从而达到对噪声的有效吸收。针对低频噪声难隔离、难吸收的问题，可以将该材料的局域共振吸声频率设计到低频段，实现对低频噪声的有效吸收。特别是已知环境噪声频谱特性的条件下，即可通过结构参数设计，实现有针对性的噪声吸收。因此，本发明解决了在材料厚度有限时，多孔材料低频段的吸声性能较差的问题。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
当然，本实用新型还可以有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应属于本实用新型的权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种局域共振型低频多孔吸声材料，其特征在于，以多孔吸声材料作为基体材料，并在所述基体材料内埋入质量块作为芯体，所述质量块的材料、形状、大小、数量、位置可调，实现不同的局域共振型低频吸声频率。
2.根据权利要求1所述的局域共振型低频多孔吸声材料，其特征在于，所述局域共振型低频多孔吸声材料的基体材料为多孔材料即可，包括玻璃棉、玻璃纤维、毡类材料和聚酯类泡沫塑料。
3.根据权利要求2所述的局域共振型低频多孔吸声材料，其特征在于，所述质量块的形状为能够调整质量、位置和便于加工的几何形状，包括球体、柱体、六面体和回转体。
4.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的局域共振型低频多孔吸声材料，其特征在于，所述局域共振型低频多孔吸声材料可同时埋入多种形状、不同重量的质量块。
5.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的局域共振型低频多孔吸声材料，其特征在于，所述局域共振型低频多孔吸声材料为单层或组合多层材料。
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|---|---|---|---|---|
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| CN108470560A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-08-31 | 贵州大学 | 一种基于多吸声机理的复合型声学覆盖层 |
| CN108520739A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-09-11 | 贵州大学 | 一种基于局域共振原理的阻抗渐变型声学覆盖层 |
| CN111696511A (zh) * | 2020-01-17 | 2020-09-22 | 南京大学 | 一种提升共振吸声体阵列无规入射吸声性能的布放方法 |
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2016
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