CN217880838U - 一种基于亥姆霍兹共振与粒子晶体耦合的吸隔声结构 - Google Patents
一种基于亥姆霍兹共振与粒子晶体耦合的吸隔声结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于亥姆霍兹共振与粒子晶体耦合的吸隔声结构，包括亥姆霍兹共振结构与布拉格散射型粒子晶体结构，亥姆霍兹共振结构包括共振盒体，共振盒体内部开设有若干共振内腔，顶部开设有第一连接通孔，共振内腔通过第一连接通孔与外界相连通，布拉格散射型粒子晶体结构包括若干粒子晶体，粒子晶体周期性排列设置在共振盒体顶部。本实用新型利用亥姆霍兹共振结构吸收低频段噪声及某一特定频率噪声，并设置布拉格散射型粒子晶体结构，通过合理调配粒子晶体的周期性排布，使其晶格常数与噪声波长处于同一数量级，从而阻隔相同波长的噪声，同时各粒子晶体之间构成多孔吸声结构吸收中高频段噪声，整个吸隔声结构降噪的频段较广、效果较佳。
Description
技术领域
本实用新型涉及噪声控制技术领域，特别涉及一种基于亥姆霍兹共振与粒子晶体耦合的吸隔声结构。
背景技术
吸声降噪是从传播途径上减少噪声传播的方式之一，所谓的吸声是指噪声碰到一定的吸声材料或者吸声结构后，噪声的声波反射减小。目前吸声的材料与结构形式众多，大致可分为两大类，一是多孔吸声材料与结构，二是共振吸声材料与结构。
当前在建筑领域当中，所使用到的声学材料多为多孔吸声材料，受其本身吸声与隔声机理的物理限制，多孔吸声材料的吸声性能在低频波段比较小，无法在低频波段有效降噪。共振吸声材料或结构在共振频率位置附近的吸声效果比较高，对中高频段噪声具有较为优异的降噪效果，但是在低频段的降噪效果也较差。
而在实际工程设计当中，低频波段的噪声控制是当前工程实践中无法使用传统材料、结构解决的难点与痛点问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于亥姆霍兹共振与粒子晶体耦合的吸隔声结构，针对中、低频段噪声具备良好的吸声效果。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种基于亥姆霍兹共振与粒子晶体耦合的吸隔声结构，包括亥姆霍兹共振结构与布拉格散射型粒子晶体结构，所述亥姆霍兹共振结构包括共振盒体，所述共振盒体内部开设有若干共振内腔，顶部开设有第一连接通孔，所述共振内腔通过所述第一连接通孔与外界相连通，所述布拉格散射型粒子晶体结构包括若干粒子晶体，所述粒子晶体周期性排列设置在共振盒体顶部。
进一步的，所述粒子晶体上下设置有多层，且每一层粒子晶体均呈矩阵式排列设置。
进一步的，所述粒子晶体各层之间上下相错设置。
进一步的，所述粒子晶体与共振盒体之间相互粘接。
进一步的，所述布拉格散射型粒子晶体结构还包括穿孔板，所述穿孔板设置在粒子晶体顶部，穿孔板上开设有第二连接通孔，所述第一连接通孔与第二连接通孔的位置上下相对应。
进一步的，所述穿孔板与共振盒体相互扣合，穿孔板的底端面与共振盒体的顶端面相互连接。
进一步的，所述穿孔板与所述共振盒体之间相互粘接。
进一步的，所述共振盒体顶部凸出设置有连接凸台，所述第一连接通孔开设在所述连接凸台当中，所述粒子晶体设置在连接凸台外周侧。
进一步的，所述连接凸台的位置与共振内腔的位置一一相对应，所述第一连接通孔竖直设置。
进一步的，所述共振内腔设置有六个。
本实用新型具有如下有益效果：
1.该吸隔声结构利用亥姆霍兹共振结构吸收低频段噪声以及某一特定频率噪声，在亥姆霍兹共振结构的基础之上设置布拉格散射型粒子晶体结构，通过合理调配粒子晶体的周期性排布，使得布拉格散射型粒子晶体结构的晶格常数与噪声波长处于同一数量级，能够阻隔相同波长的噪声传播，起到隔声作用，同时，各粒子晶体之间会形成一定的孔隙结构，构成多孔吸声结构吸收中高频段噪声，整个吸隔声结构可降噪的频段较广，对中、低频段噪声具备良好的降噪效果。
2.由粒子晶体构成多孔吸声结构，其使用寿命长、环境抗性高、效果稳定。
3.该吸隔声结构同时兼顾吸声与隔声，可减少重复使用不同功效的结构。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型爆炸结构示意图。
图3为本实用新型俯视结构示意图。
图4为图3当中A-A向剖切结构示意图。
图5为图4当中Ⅰ部分结构局部放大示意图。
主要组件符号说明：1、亥姆霍兹共振结构；11、共振盒体；111、共振内腔；112、连接凸台；113、第一连接通孔；2、布拉格散射型粒子晶体结构；21、粒子晶体；22、穿孔板；221、第二连接通孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。
如图1-5所示，本实用新型公开了一种基于亥姆霍兹共振与粒子晶体耦合的吸隔声结构，包括亥姆霍兹共振结构1与布拉格散射型粒子晶体结构2，亥姆霍兹共振结构1包括共振盒体11，共振盒体11内部开设有若干共振内腔111，顶部开设有第一连接通孔113，共振内腔111通过第一连接通孔113与外界相连通，布拉格散射型粒子晶体结构2包括若干粒子晶体21，粒子晶体21周期性排列设置在共振盒体11顶部。
如图2所示，粒子晶体21上下设置有多层，且每一层粒子晶体21均呈矩阵式排列设置。如图4、图5中所示，粒子晶体21各层之间上下相错设置。粒子晶体21与共振盒体11之间可通过胶结剂相互粘接。除粒子晶体21之外，为保护粒子晶体21，该布拉格散射型粒子晶体结构2还包括穿孔板22，穿孔板22设置在粒子晶体21顶部，穿孔板22上开设有第二连接通孔221，第一连接通孔113与第二连接通孔221的位置上下相对应。该穿孔板22纵向截面形状呈倒U字形，穿孔板22与共振盒体11相互扣合，穿孔板22的底端面与共振盒体11的顶端面相互连接,各层粒子晶体21刚好可以被穿孔板22扣合固定在共振盒体11上，配合胶粘连接更加稳固，该穿孔板22与共振盒体11之间同样可通过胶结剂相互粘接。
为方便排列粒子晶体21，如图2、4、5中所示，共振盒体11顶部凸出设置有连接凸台112，第一连接通孔113开设在连接凸台112当中，粒子晶体21避开连接凸台112设置在连接凸台112外周侧。该连接凸台112的高度最好与穿孔板22侧边高度相对应。连接凸台112的位置与共振内腔111的位置一一相对应，第一连接通孔113竖直设置。该共振盒体11当中，共振内腔111设置有六个。
上述亥姆霍兹共振结构1适于低频噪声吸收，可类比成一个空气弹簧振动系统，将第一连接通孔113内部或者第一连接通孔113与第二连接通孔221内部的空气质量假设为一个质量块，将共振空腔内的空气假设成一个空气弹簧，当外界的噪声波段频率与该空气弹簧振动系统的频率相吻合时，即可发生共振作用，从而把该频率波段的噪声进行吸收，达到降噪的效果。
而布拉格散射型粒子晶体结构2当中，通过调配粒子晶体21的周期性排列，使得该布拉格散射型粒子晶体结构2的晶格常数与噪声波长处于同一数量级，能够对相同波长的噪声起到阻隔作用，使得整体结构具备一定频率的隔声性能。同时，各粒子晶体21周期性排列，各粒子晶体21之间会形成一定的孔隙结构，构成上述多孔吸声结构，该多孔吸声结构主要针对中高频段噪声，当噪声波段进入粒子晶体21之间的孔隙时，会引起孔隙内的空气振动，而由于空气黏滞阻力的存在，空气振动时与粒子晶体21外壁发生摩擦与热传导，使一部分噪声能量得到损耗，从而具备了吸声降噪作用。该多孔吸声结构相比于常规的多孔性吸音棉等多孔性吸声材料，具有使用寿命长、环境抗性高、降噪效果稳定的优势。
如上可见，该吸隔声结构耦合亥姆霍兹共振结构1、布拉格散射型粒子晶体结构2与多孔吸声结构，同时具备吸声与隔声功能，且降噪的频段较广，对中、低频段噪声也具有良好的降噪效果。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于亥姆霍兹共振与粒子晶体耦合的吸隔声结构，其特征在于：包括亥姆霍兹共振结构与布拉格散射型粒子晶体结构，所述亥姆霍兹共振结构包括共振盒体，所述共振盒体内部开设有若干共振内腔，顶部开设有第一连接通孔，所述共振内腔通过所述第一连接通孔与外界相连通，所述布拉格散射型粒子晶体结构包括若干粒子晶体，所述粒子晶体周期性排列设置在共振盒体顶部。
2.如权利要求1所述的一种基于亥姆霍兹共振与粒子晶体耦合的吸隔声结构，其特征在于：所述粒子晶体上下设置有多层，且每一层粒子晶体均呈矩阵式排列设置。
3.如权利要求2所述的一种基于亥姆霍兹共振与粒子晶体耦合的吸隔声结构，其特征在于：所述粒子晶体各层之间上下相错设置。
4.如权利要求1所述的一种基于亥姆霍兹共振与粒子晶体耦合的吸隔声结构，其特征在于：所述粒子晶体与共振盒体之间相互粘接。
5.如权利要求1所述的一种基于亥姆霍兹共振与粒子晶体耦合的吸隔声结构，其特征在于：所述布拉格散射型粒子晶体结构还包括穿孔板，所述穿孔板设置在粒子晶体顶部，穿孔板上开设有第二连接通孔，所述第一连接通孔与第二连接通孔的位置上下相对应。
6.如权利要求5所述的一种基于亥姆霍兹共振与粒子晶体耦合的吸隔声结构，其特征在于：所述穿孔板与共振盒体相互扣合，穿孔板的底端面与共振盒体的顶端面相互连接。
7.如权利要求6所述的一种基于亥姆霍兹共振与粒子晶体耦合的吸隔声结构，其特征在于：所述穿孔板与所述共振盒体之间相互粘接。
8.如权利要求1所述的一种基于亥姆霍兹共振与粒子晶体耦合的吸隔声结构，其特征在于：所述共振盒体顶部凸出设置有连接凸台，所述第一连接通孔开设在所述连接凸台当中，所述粒子晶体设置在连接凸台外周侧。
9.如权利要求8所述的一种基于亥姆霍兹共振与粒子晶体耦合的吸隔声结构，其特征在于：所述连接凸台的位置与共振内腔的位置一一相对应，所述第一连接通孔竖直设置。
10.如权利要求1所述的一种基于亥姆霍兹共振与粒子晶体耦合的吸隔声结构，其特征在于：所述共振内腔设置有六个。
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