FR2878643A1 - Anechoic cell for constituting anechoic surface covering of large immersed/submersible surface, has front diaphragm deformed by pressure of acoustic wave traversing water to drive viscous fluid via perforations of resistor plate - Google Patents

Anechoic cell for constituting anechoic surface covering of large immersed/submersible surface, has front diaphragm deformed by pressure of acoustic wave traversing water to drive viscous fluid via perforations of resistor plate Download PDF

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FR2878643A1 FR7439604A FR7439604A FR2878643A1 FR 2878643 A1 FR2878643 A1 FR 2878643A1 FR 7439604 A FR7439604 A FR 7439604A FR 7439604 A FR7439604 A FR 7439604A FR 2878643 A1 FR2878643 A1 FR 2878643A1
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Gordon Joseph Barber
Albert Leslie Kendrick
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Abstract

The cell has a front diaphragm (28) that is initially deformed by pressure of an acoustic wave (46) traversing the water (48), in a direction of a surface (2) to drive back a part of viscous fluids through circular perforations (36) of a resistor plate (34). The driving of the part of the fluids permits to absorb a large part of the kinetic energy by reducing produced high shearing constraints and by pushing a rear diaphragm (30). The front diaphragm is flat or offers a convex surface to the acoustic waves. The plate has a density of 1045 equidistant holes of 1 millimeter diameter in a surface of 13 square centimeter and uses viscous fluid such as silica oil of 2000 centistokes, so that characteristic acoustic impedance of the cell ranges between one time and 0.1 times that of the water.

Description

Ex. No. 1Ex. No. 1

-1- 2878643 La présente invention concerne les dispositifs d'ab._, sorption acoustique destinés à être utilisés dans des environnements liquidas, par exemple immergés dans l'eau. Ces dispositifs seront appelés par la suite "dispositifs anéchoides". L'inven- tion s'étend en outre aux revêtements anéchoides de surfaces, un tel revêtement anéchoide comportant un ou plusieurs dispositifs individuels conformes à l'invention.  The present invention relates to acoustic absorption devices for use in liquid environments, for example immersed in water. These devices will be called thereafter "anechoic devices". The invention also extends to anechoic surface coatings, such an anechoic coating comprising one or more individual devices according to the invention.

On a proposé de construire une cellule anéchoide comprenant un évidement peu profond, à paroi cylindrique, ménagé IO dans une plaque de métal et recouvert d'un diaphragme flexible emprisonnant un volume de liquide visqueux entre le diaphragme et la base de l'évidement, ce liquide visqueux s'écoulant dans le sens radial de l'évidement lorsqu'une énergie acoustique vient frapper le diaphragme.  It has been proposed to construct an anechoic cell comprising a shallow recess with a cylindrical wall arranged in a metal plate and covered with a flexible diaphragm enclosing a volume of viscous liquid between the diaphragm and the base of the recess. viscous liquid flowing in the radial direction of the recess when acoustic energy impinges on the diaphragm.

Ces cellules anéchoides sont fortement tributaires de la façon dont le diaphragme est séparé de la base de l'évidement. Dans certaines conditions, par exemple en cas de pression statique élevée, cette séparation est réduite par la déformation du diaphragme et dépasse donc les conditions d'amortissement critique, rendant la cellule instable.  These anechoic cells are highly dependent on how the diaphragm is separated from the base of the recess. Under certain conditions, for example in case of high static pressure, this separation is reduced by the deformation of the diaphragm and therefore exceeds the critical damping conditions, making the cell unstable.

Le dispositif anéchoide selon la présente invention comprend au moins un diaphragme flexible, une plaque de résistance essentiellement inflexible, et un volume de fluide normale-ment emprisonné entre le diaphragme flexible et la plaque de résistance, la flexion du diaphragme sous le choc d'une onde acoustique faisant passer une partie du fluide à travers la plaque de résistance.  The anechoic device according to the present invention comprises at least one flexible diaphragm, a substantially inflexible resistance plate, and a volume of fluid normally trapped between the flexible diaphragm and the resistance plate, the bending of the diaphragm under the impact of a acoustic wave passing a portion of the fluid through the resistance plate.

Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, le dispositif anéchoide comprend une paire de diaphragmes exten- sibles espacés l'un de l'autre, l'un étant un diaphragme avant et l'autre un diaphragme arrière, un volume de fluide emprisonné entre les diaphragmes, et une plaque de résistance divisant le volume en deux chambres communiquant entre elles à travers la plaque de résistance, la flexion du diaphragme avant sous le choc d'une onde acoustique faisant passer le fluide d'une chambre dans l'autre à travers la plaque de résistance.  In a preferred embodiment of the invention, the anechoic device comprises a pair of expandable diaphragms spaced from each other, one being a front diaphragm and the other a rear diaphragm, a fluid volume trapped between the diaphragms, and a resistance plate dividing the volume into two chambers communicating with each other through the resistance plate, bending the front diaphragm under the shock of an acoustic wave passing the fluid from a chamber into the another through the resistance plate.

Dans un autre aspect de l'invention, le dispositif anéchoide comprend un corps de cellule comportant une ouverture essentiellement cylindrique fermée aux deux extrémités par des diaphragmes extensibles emprisonnant entre eux un volume con-tenant un fluide ledit volume étant divisé en deux chambres par une plaque de résistance disposée entre les diaphragmes.  In another aspect of the invention, the anechoic device comprises a cell body having a substantially cylindrical opening closed at both ends by extensible diaphragms trapping between them a volume con-holding a fluid said volume being divided into two chambers by a plate of resistance arranged between the diaphragms.

De préférence, le dispositif comporte un évidement coa- xial à l'ouverture cylindrique et communiquant avec elle, le diaphragme arrière étant monté dans ledit évidement.  Preferably, the device comprises a recess coaxial with the cylindrical opening and communicating with it, the rear diaphragm being mounted in said recess.

De préférence, dans un dispositif tel que décrit au paragraphe précédent et monté sur une surface de telle façon que le diaphragme avant sera dirigé dans le sens opposé à la sur- face et que le diaphragme arrière fera face à celle-ci, l'environnement ambiant pouvant accéder librement au diaphragme faisant face à la surface.  Preferably, in a device as described in the preceding paragraph and mounted on a surface so that the front diaphragm will be directed in the opposite direction to the surface and that the rear diaphragm will face it, the environment ambient that can freely access the diaphragm facing the surface.

De préférence, un dispositif anéchoide selon l'invention, comportant des diaphragmes avant et arrière, comportera un flasque circonférentiel venant s'appliquer à l'extrémité jointive d'un cylindre monté contre une surface, ledit cylindre possédant des ouvertures permettant à l'environnement ambiant d'accéder librement au diaphragme arrière.  Preferably, an anechoic device according to the invention, comprising front and rear diaphragms, will comprise a circumferential flange coming to apply to the contiguous end of a cylinder mounted against a surface, said cylinder having openings allowing the environment ambient to freely access the rear diaphragm.

De préférence, un dispositif tel que décrit dans l'un 20 quelconque des paragraphes précédents comporte des organes destinés à compenser la pression statique locale.  Preferably, a device as described in any one of the preceding paragraphs comprises means for compensating the local static pressure.

Dans un dispositif tel que décrit dans le paragraphe précédent et comportant deux diaphragmes, les organes de compensation de la pression statique locale peuvent comporter, par exemple, une matière multicellulaire déformable analogue à de l'éponge montée contre l'un des diaphragmes. Mais, de préférence, les organes de compensation de la pression statique locale comportent un soufflet étanche contenant un gaz tel que l'air, monté contre l'un des diaphragmes.  In a device as described in the previous paragraph and comprising two diaphragms, the local static pressure compensation members may comprise, for example, a deformable sponge-like multicell material mounted against one of the diaphragms. But, preferably, the local static pressure compensation members comprise a sealed bellows containing a gas such as air, mounted against one of the diaphragms.

Selon un autre aspect de l'invention, une plaque de résistance appropriée à un dispositif anéchoide tel que décrit ci-dessus comporte une série de trous, fentes, ou autres perforations dans une plaque rigide. De préférence, un dispositif anéchoide selon l'invention présente une impédance acoustique comprise entre une fois et 0,1 fois l'impédance acoustique caractéristique de l'environnement liquide dans,lequel il est destiné à être utilisé.  According to another aspect of the invention, a resistance plate suitable for an anechoic device as described above comprises a series of holes, slots, or other perforations in a rigid plate. Preferably, an anechoic device according to the invention has an acoustic impedance of between one and 0.1 times the acoustic impedance characteristic of the liquid environment in which it is intended to be used.

L'impédance acoustique d'un dispositif selon l'invention pourra avantageusement se situer aux environs du tiers de 40 l'impédance acoustique caractéristique dudit environnement liquide.  The acoustic impedance of a device according to the invention may advantageously be around one-third of the characteristic acoustic impedance of said liquid environment.

La séparation des dispositifs dans un revêtement tel que mentionné plus haut, sera de préférence comprise entre 0 et 0,5 de la longueur d'onde maximum du son incident à la plus haute fréquence devant être reçue par le revêtement.  The separation of the devices in a coating as mentioned above will preferably be between 0 and 0.5 of the maximum wavelength of the incident sound at the highest frequency to be received by the coating.

Selon un autre aspect de l'invention, un revêtement anéchoide pour surface comprend une série de dispositifs, tous conformes à l'invention, étroitement juxtaposés.  According to another aspect of the invention, a surface anechoide coating comprises a series of devices, all in accordance with the invention, closely juxtaposed.

On devra remarquer que les dimensions et les propriétés physiques de la plaque de résistance et de sa structure porteuse sont telles que le mouvement de la plaque sous le choc de l'onde acoustique incidente sera faible en comparaison du mouvement du fluide.  It should be noted that the dimensions and the physical properties of the resistance plate and its supporting structure are such that the movement of the plate under the impact of the incident acoustic wave will be small in comparison with the movement of the fluid.

L'invention est décrite ci-après plus en détail en se référant à un exemple préféré, non limitatif, de réalisation, illustrant les caractéristiques ci-dessus et en laissant appa- raître d'autres, représenté sur les dessins annexés, dans les- quels: - la figure 1 est une coupe transversale d'une cellule 20 anéchoide selon l'invention; et - la figure 2 est une vue en plan d'une partie isolée d'une plaque de résistance convenant à la présente invention. Dans un but illustratif, la cellule anéchoide est repré- sentée, sur la figure 1, montée contre une surface 2 au moyen de rivets 4 et immergée dans de l'eau 48, mais il est évident que ni la surface 2, ni les rivets 4, ni l'eau 48 ne font par-tie de la cellule faisant l'objet de la présente invention.  The invention is hereinafter described in more detail with reference to a preferred, non-limiting embodiment, illustrating the above features and showing others, shown in the accompanying drawings, in the following: which: - Figure 1 is a cross section of an anechoic cell according to the invention; and FIG. 2 is a plan view of an insulated portion of a resistance plate suitable for the present invention. For illustrative purposes, the anechoic cell is shown in FIG. 1 mounted against a surface 2 by means of rivets 4 and immersed in water 48, but it is obvious that neither surface 2 nor rivets 4, nor water 48 are part of the cell subject of the present invention.

La cellule anéchoide 14 comporte un corps 24 ayant une ouverture centrale essentiellement cylindrique 26 fermée, à chaque extrémité, par un diaphragme avant 28 en caoutchouc et par un diaphragme arrière 30 en caoutchouc, emprisonnant un volume 32 contenant de l'huile de silice visqueuse. Le volume 32 est divisé en deux chambres 38 et 40 par une plaque de résistance rigide 34. La cellule est pourvue d'un évidement 42 coaxial à l'ouverture 26 et communiquant avec elle, dans lequel est monté le diaphragme arrière en caoutchouc 30 et contenant un soufflet à air 44. Un flasque 20, périphérique au corps 24 de la cellule, comporte une pluralité d'alésages filetés 13 que traversent des vis 16 pour se visser dans les alésages filetés 22 percés dans le rebord frontal d'un bois15 -4-- 2878643 seau 8 à parois cylindriques. La base du boisseau est pourvue d'alésages 6 que traversent des rivets 4 pour s'enfoncer dans la surface 2. Les parois latérales cylindriques du boisseau 8 sont pourvues d'ouvertures 10 par lesquelles l'eau environnante 48 peut pénétrer librement, et elles laissent un espace cylindrique 12 entre le soufflet à air 44 et la surface a. Le soufflet 44 a pour fonction d'éliminer tous effets passagers de pression apparaissant dans l'eau contenue dans l'espace cylindrique 12 mais de transmettre au diaphragme arrière 30 la pres- sion statique due à la profondeur d'immersion.  The anechoic cell 14 has a body 24 having a substantially cylindrical central opening 26 closed at each end by a rubber front diaphragm 28 and a rubber rear diaphragm 30 enclosing a volume 32 containing viscous silica oil. The volume 32 is divided into two chambers 38 and 40 by a rigid resistance plate 34. The cell is provided with a recess 42 coaxial with the opening 26 and communicating with it, in which is mounted the rear rubber diaphragm 30 and A flange 20, peripheral to the body 24 of the cell, comprises a plurality of threaded bores 13 through which screws 16 pass to screw into the threaded bores 22 pierced in the front edge of a wood. 4-- 2878643 bucket 8 with cylindrical walls. The base of the plug is provided with bores 6 through which rivets 4 to penetrate into the surface 2. The cylindrical side walls of the plug 8 are provided with openings 10 through which the surrounding water 48 can freely penetrate, and they leave a cylindrical space 12 between the air bellows 44 and the surface a. The purpose of the bellows 44 is to eliminate any temporary pressure effects occurring in the water contained in the cylindrical space 12 but to transmit to the rear diaphragm 30 the static pressure due to the immersion depth.

Le corps 24, les diaphragmes 28 et 30, la plaque de résistance 14 et le soufflet à air 44 sont maintenus en place par des rivets et des boulons, non représentés pour plus de clarté. Tout mode d'assemblage approprié peut être utilisé à cette fin, la seule condition étant l'étanchéité du système à l'eau extérieure et aux fuites de l'intérieur aux pressions supportées au cours du fonctionnement.  The body 24, the diaphragms 28 and 30, the resistance plate 14 and the air bellows 44 are held in place by rivets and bolts, not shown for clarity. Any suitable method of assembly may be used for this purpose, the only condition being the watertightness of the system to the external water and the leakage from the interior to the pressures supported during operation.

Pour donner une efficacité maximale, le diaphragme avant 28 devra être plan ou offrir une surface convexe aux ondes acoustiques se déplaçant dans l'eau. Il sera donc souhaitable qu'au moment du montage de l'appareil le volume 26 soit légèrement surchargé de fluide visqueux.  For maximum efficiency, the front diaphragm 28 should be flat or provide a convex surface for acoustic waves moving in the water. It will therefore be desirable that at the time of mounting the apparatus the volume 26 is slightly overloaded with viscous fluid.

La plaque de résistance 34 elle-même comporte une pluralité de perforations circulaires 36 réalisées dans une plaque, ce que montre particulièrement bien la figure 2. L'expérience a révélé qu'en pratique il convenait de fabriquer une plaque de résistance ayant une densité de 1, 045 trous équidistants de 1 mm de diamètre dans une surface de 13 cm et d'utiliser, comme fluide visqueux, de l'huile de silice de 2 000 centistokes. On obtient ainsi un dispositif dont l'impédance acoustique caractéristique est environ le tiers de celle de l'eau, le dispositif étant particulièrement efficace avec une impédance acoustique caractéristique comprise entre une fois et 0,1 fois celle de l'eau.  Resistance plate 34 itself has a plurality of circular perforations 36 made in a plate, which is particularly shown in FIG. 2. Experience has shown that in practice it is necessary to manufacture a resistance plate having a 1.045 equidistant holes 1 mm in diameter in a surface of 13 cm and using as a viscous fluid, silica oil of 2000 centistokes. This produces a device whose characteristic acoustic impedance is about one third of that of water, the device being particularly effective with a characteristic acoustic impedance of between one time and 0.1 times that of water.

Les procédés usuels d'usinage sont quelque eu compliqués lorsqu'on les applique à la fabrication de plaques ayant une telle densité de trous.  The usual machining processes are somewhat complicated when applied to the manufacture of plates having such a hole density.

De ce qui précède on voit qu'en fonctionnement la hauteur de pression statique due à la profondeur s'applique tant au diaphragme avant 28 qu'au diaphragme arrière 30. Les variations passagères de pression produites par des ondes acoustiques ne parviennent qu'au diaphragme avant 28, l'autre diaphragme 30 étant immunisé contre ces variations par l'itinéraire tortueux menant à l'espace cylindrique 12 et, bien plus encore, par la répulsion du soufflet à air 42. Par conséquent, la pression d'une onde acoustique 46 traversant l'eau 48 et parvenant au diaphragme avant 28 déforme d'abord ce dernier en direction de la surface 2 et refoule ainsi une partie du fluide visqueux à travers les perforations 36 de la plaque de résistance 34, une grande partie de l'énergie cinétique étant ainsi absorbée en surmontant les contraintes élevées de cisaillement ainsi produites et en poussant le diaphragme arrière 30. Pendant l'alternance négative de l'onde acoustique, le diaphragme arrière 30 se relâche, renvoie le fluide visqueux à travers la plaque de résistance 34 et rétablit le diaphragme avant 28 essentiellement dans sa position d'origine. Il s'établit donc un mouvement harmonique simple suramorti, mené par l'impact des ondes acoustiques sur le diaphragme avant 28. L'expérience a révélé que la perte par réflexion pour des ondes acoustiques frappant une cellule de ce genre et possédant des propriétés physiques tel-les que décrites ci- dessus était de l'ordre de 20 décibels.  From the foregoing it can be seen that in operation the static pressure height due to the depth applies to both the front diaphragm 28 and the rear diaphragm 30. The transient pressure variations produced by acoustic waves only reach the diaphragm before 28, the other diaphragm 30 being immunized against these variations by the tortuous path leading to the cylindrical space 12 and, even more so, by the repulsion of the air bellows 42. Therefore, the pressure of an acoustic wave 46 passing through the water 48 and reaching the front diaphragm 28 deforms the latter first towards the surface 2 and thus forces a portion of the viscous fluid through the perforations 36 of the resistance plate 34, a large part of the kinetic energy is thus absorbed by overcoming the high shear stresses thus produced and by pushing the rear diaphragm 30. During the negative alternation of the acoustic wave, the diaphragm arr Thirty 30 relaxes, returns the viscous fluid through the resistor plate 34 and restores the front diaphragm 28 substantially to its original position. Thus, a harmonic simple harmonic movement is established, driven by the impact of the acoustic waves on the front diaphragm 28. The experiment revealed that the reflection loss for acoustic waves striking a cell of this kind and possessing physical properties as described above was of the order of 20 decibels.

Il convient de souligner à nouveau ici que tout mouvement de la plaque de résistance ou du corps de la cellule lors de l'impact d'une onde acoustique est négligeable en comparaison du mouvement du diaphragme et du fluide visqueux.  It should be emphasized again here that any movement of the resistance plate or the body of the cell during the impact of an acoustic wave is negligible in comparison with the movement of the diaphragm and the viscous fluid.

On pourra réaliser un revêtement anéc hoide pour grande surface immergée ou submersible en fixant à ladite surface une pluralité de cellules telles que celle qui vient d'être décrite. L'expérience a révélé que, pour obtenir dans ce cas les meil- leurs résultats, la séparation des cellules ne devait pas dé-passer la moitié de la longueur d'onde maximum du son incident à la plus haute fréquence devant être reçue par le revêtement.  An anechoic coating for large immersed or submersible surface may be made by fixing a plurality of cells such as the one just described to said surface. Experience has shown that in order to obtain the best results in this case, the separation of the cells must not exceed half the maximum wavelength of the incident sound at the highest frequency to be received by the coating.

Si l'on considère analytiquement une cellule unique, et en particulier l'écoulement de fluide à travers un seul trou de la plaque de résistance 34, l'équation du mouvement du fluide dans le trou est 2u + 1 J _ 1 11+ J dans laquelle: J = vitesse des particules dans le fluide visqueux, r = coordonnée radiale, = coefficient de viscosité dynamique, = densité du fluide visqueux, = temps, = coordonnée longitudinale.  If one analytically considers a single cell, and in particular the flow of fluid through a single hole of the resistor plate 34, the equation of fluid movement in the hole is 2u + 1 J _ 1 11+ J wherein: J = velocity of the particles in the viscous fluid, r = radial coordinate, = dynamic viscosity coefficient, = density of the viscous fluid, = time, = longitudinal coordinate.

Pour des pressions variant sinusoidalement, on peut démontrer que la solution de l'équation (1) est 8)i 4 Z= + - iu-) (2) 3 dans laquelle: Z = impédance acoustique spécifique de surface, = épaisseur de la plaque de résistance, a/ = rayon du trou.  For sinusoidally varying pressures, it can be shown that the solution of equation (1) is 8) i Z = + - iu-) (2) 3 in which: Z = specific surface acoustic impedance, = thickness of the resistance plate, a / = radius of the hole.

Pour une série de trous par unité de surface, la solution devient: 8) 4 ut.) PX Z = ana, + 3 'Fr n e2 (3) On voit que la dimension critique est désormais le rayon des trous, lequel est parfaitement stable et indépendant de la pression statique. La largeur de bande pour une perte par ré-flexion de 20 décibels est donnée par les formules: 6 p. 2 = 5 (4) î0t. c,ù 2 20 5r0ti l (5) dans laquelle ' 20 est la largeur de bande pour une perte par réflexion de 20 décibels.  For a series of holes per unit area, the solution becomes: 8) 4 ut.) PX Z = ana, + 3 'Fr n e2 (3) We see that the critical dimension is now the radius of the holes, which is perfectly stable and independent of the static pressure. The bandwidth for a 20 dB decibel loss is given by the formulas: 6 p. 2 = 5 (4). where 20 is the bandwidth for a reflection loss of 20 decibels.

De même une solution pour l'écoulement de fluide visqueux à travers une plaque de résistance ayant une longueur de fente de par unité de surface serait: 12./J Q 6 Z = 3 + 5 d (6) où d, est la largeur de fente, et 2o Tï 6t.,. 2 i (7) Les termes obtenus pour désigner la longueur de bande dans les équations 5 à 7 dont quelque peu troublants car/ - de même que O ou d, ne sont pas des variables indépendantes mais sont liées par les conditions de concordance qui sont: 8 & tr n o4 -= ( ) W pour des trous (8) où ( c) W est l'impédance acoustique spécifique de l'eau et 12 m-- ( C 3 == ) vV pour des fentes (9) rrY- â Si l'on considère le cas de trous circulaires distribués symétriquement, comme sur la figure 2, on peut démonteer que: _ (-ev)J (11) îTG,/ en éliminant entre les équations (5) et (11) et en posant OL' h on a p 2 fi = 3 ( f) 80 Ïe et pareillement, pour une distribution de fentes de d K dans laquelle b est la moitié de la séparation 2b des fentes de centre à centre: ("c)& K = 12 x W où x est la coordonnée transversale d'une fente.  Similarly, a solution for viscous fluid flow through a resistance plate having a slot length of per unit area would be: 12./JQ 6 Z = 3 + 5 d (6) where d, is the width of slit, and 2o. 2 i (7) The terms obtained to denote the band length in equations 5 to 7 are somewhat disturbing because / - as well as O or d, are not independent variables but are related by the matching conditions which are : 8 & tr n o4 - = () W for holes (8) where (c) W is the specific acoustic impedance of water and 12 m-- (C 3 ==) vV for slots (9) If we consider the case of circular holes distributed symmetrically, as in FIG. 2, we can dismantle that: ((-ev) J (11) / TG, by eliminating between equations (5) and (11) ) and positing OL 'h on ap 2 fi = 3 (f) 80 and similarly, for a slit distribution of d K where b is half of the separation 2b of the center-to-center slits: ("c) & K = 12 x W where x is the transversal coordinate of a slot.

La valeur maximale théorique de la largeur de bande de l'un ou l'autre type de plaque plane est donnée en posant 2 U 3 b 2 et que l'équation (8) devient 16 Ve b3 (10) (12) (13) K = 1 ce qui donne, pour des trous circulaires: V' 20 max = 80 (14) et pour des fentes: ( C) %i max = 12 1.q (15) Il ressortiraittde ces équations que le meilleur résultat s'obtient avec une plaque de résistance percée de fentes, mais cet avantage est plus que dépassé en pratique par la plus grande rigidité de la plaque percée de trous circulaires et c'est la raison pour laquelle on préfère utiliser cette der- mère dans les éléments et cellules anéchoïdes de la présente invention.  The theoretical maximum value of the bandwidth of either type of plane plate is given by setting 2 U 3 b 2 and that equation (8) becomes 16 Ve b3 (10) (12) (13). ) K = 1 which gives, for circular holes: V '20 max = 80 (14) and for slots: (C)% i max = 12 1.q (15) It would be clear from these equations that the best result is with a resistance plate pierced with slots, but this advantage is more than exceeded in practice by the greater rigidity of the plate pierced with circular holes and this is the reason why it is preferred to use this end in the elements. and anechoic cells of the present invention.

Il y a une limite maximale aux dimensions latérales de la plaque de résistance au-delà de laquelle son impédance dé-croît rapidement. On a constaté qu'il était commode d'utiliser une série de trous d'une densité d'environ 500 trous pour 6,,5 cm2, chaque trou ayant environ 1 mm de diamètre, et d'utiliser une plaque de résistance de dimensions appropriées et de 2 mm d'épaisseur, mais il est évident que ces dimensions sont interdépendantes et fonction du fluide utilisé, et que les dimensions individuelles devront être fixées en utilisant les critères exposés comme suggestions pour la résolution d'un problème particulier.  There is a maximum limit to the lateral dimensions of the resistance plate beyond which its impedance decays rapidly. It has been found that it is convenient to use a series of holes of a density of about 500 holes for 6, 5 cm 2, each hole having about 1 mm in diameter, and to use a resistance plate of dimensions 2 mm thick, but it is obvious that these dimensions are interdependent and function of the fluid used, and that the individual dimensions will have to be set using the criteria presented as suggestions for solving a particular problem.

Le mode de réalisation particulier de l'invention qui vient d' être décrit et représenté ne doit pas être considéré comme limitant le domaine de l'invention. En particulier, la forme des perforations de la plaque de résistance, bien que circulaire, de préférence, pourrait être celle de fentes ou toute autre forme, bien que celles-ci soient plus difficiles à réaliser. De même la structure particulière de la cellule anéchoïde représentée ne constitue qu'un exemple et non une limitation de l'invention.  The particular embodiment of the invention which has just been described and shown should not be considered as limiting the scope of the invention. In particular, the shape of the perforations of the resistance plate, although circular, preferably could be that of slits or any other shape, although these are more difficult to achieve. Similarly, the particular structure of the anechoic cell shown is only one example and not a limitation of the invention.

R E N E N D I C Â T I O N S =========================== 1.-Dispositif anéchoide caractérisé en ce qu'il comprend au moins un diaphragme flexible, une plaque de résistance essentiellement inflexible, et un volume de fluide normalement emprisonné entre le diaphragme flexible et la plaque de résistance, la flexion du diaphragme sous le choc d'une onde acoustique faisant passer une partie du fluide à travers la plaque de résistance.  RENENDICA TIONS =========================== 1.-Anechoide device characterized in that it comprises at least one flexible diaphragm, a plate essentially inflexible resistance, and a volume of fluid normally trapped between the flexible diaphragm and the resistance plate, the bending of the diaphragm under the impact of an acoustic wave passing a portion of the fluid through the resistance plate.

2.- Dispositif anéchoide selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il comprend une paire de diaphragmes extensibles espacés l'un de l'autre, l'un étant un diaphragme avant et l'autre un diaphragme arrière, un volume de fluide emprisonné entre les diaphragmes, et une plaque de résistance divisant le volume en deux chambres communiquant entre elles à travers la plaque de résistance, la flexion du diaphragme avant faisant passer le fluide d'une chambre dans l'autre à travers la plaque de résistance.  2. An anechoic device according to claim 1, characterized in that it comprises a pair of expandable diaphragms spaced from one another, one being a front diaphragm and the other a rear diaphragm, a volume of fluid trapped between the diaphragms, and a resistance plate dividing the volume into two chambers communicating with each other through the resistance plate, flexing the forward diaphragm passing the fluid from one chamber to the other through the plate. resistance.

3.- Dispositif anéchoide selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un corps de cellule comportant une ouverture essentiellement cylindrique fermée aux deux extrémités par les diaphragmes extensibles, le volume de fluide et la plaque de résistance étant contenus dans l'ouverture cylindrique.  3. Anchoide device according to claim 2, characterized in that it comprises a cell body having a substantially cylindrical opening closed at both ends by the extensible diaphragms, the volume of fluid and the resistance plate being contained in the opening cylindrical.

4.- Dispositif anéchoide selon la revendication 3, carac- térisé en ce que le corps de cellule comporte un évidement coaxial à l'ouverture cylindrique et communiquant avec elle, le diaphragme arrière étant monté dans ledit évidement.  Anchoic device according to claim 3, characterized in that the cell body has a recess coaxial with and communicating with the cylindrical opening, the rear diaphragm being mounted in said recess.

5.- Dispositif anéchoide selon une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé-en ce qu'il est monté sur une surfa- ce de façon que le diaphragme avant soit dirigé dans le sens opposé à la surface et que le diaphragme arrière soit dirigé vers celle-ci et qu'il comporte des organes permettant à l'environnement ambiant d'accéder librement au diaphragme dirigé vers la surface.  5. An anechoic device according to any one of claims 2 to 4, characterized in that it is mounted on a surface so that the front diaphragm is directed in the opposite direction to the surface and the rear diaphragm is directed towards it and that it comprises organs allowing the ambient environment to freely access the diaphragm directed towards the surface.

6.- Dispositif anéchoide selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un flasque circonférentiel prenant contact avec la face jointive d'un cylindre monté sur la sur-face, ledit cylindre possédant des ouvertures permettant à l'environnement ambiant d'accéder librement au diaphragme arrière.  6. Anchoide device according to claim 5, characterized in that it comprises a circumferential flange contacting the contiguous face of a cylinder mounted on the surface, said cylinder having openings allowing the ambient environment of freely access the rear diaphragm.

7.- Dispositif anéchoide selon une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des organes destinés à compenser la pression statique locale.  7. Anchoide device according to any one of claims 2 to 6, characterized in that it comprises means for compensating the local static pressure.

8.- Dispositif anéchoide selon une quelconque des reven- dications 2 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une matière multicellulaire déformable, analogue à de l'éponge, montée contre le diaphragme arrière pour compenser la pression statique locale.  8. Anchoic device according to any one of claims 2 to 7, characterized in that it comprises a deformable multicellular material, similar to the sponge, mounted against the rear diaphragm to compensate for the local static pressure.

9.- Dispositif anéchoide selon une quelconque des reven- dications 2 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un soufflet étanche contenant un gaz, monté contre le diaphragme arrière pour compenser la pression statique locale.  9. An anechoic device according to any one of claims 2 to 7, characterized in that it comprises a sealed bellows containing a gas, mounted against the rear diaphragm to compensate for the local static pressure.

10.- Dispositif anéchoide selon une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la plaque de résistance comporte une série de perforations dans une plaque rigide.  10. Anchoide device according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the resistance plate comprises a series of perforations in a rigid plate.

11.- Dispositif anéchoide selon une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il possède une impédan- ce acoustique comprise entre une fois et 0,1 fois l'impédance acoustique caractéristique d'un environnement liquide dans lequel il est destiné à être utilisé.  11. An anechoic device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it has an acoustic impedance between one time and 0.1 times the acoustic impedance characteristic of a liquid environment in which it is intended to be used.

12.- Dispositif anéchoide selon la revendication 11, caractérisé en ce que son impédance acoustique est égale au tiers de l'impédance acoustique caractéristique d'un environ- nement liquide dans lequel il doit être utilisé.  12. Anchoic device according to claim 11, characterized in that its acoustic impedance is equal to one third of the acoustic impedance characteristic of a liquid environment in which it is to be used.

13.- Dispositif anéchoide selon une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le diaphragme avant présente une surface convexe vers l'extérieur.  13. Anchoic device according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the front diaphragm has a convex surface outwardly.

14.- Dispositi$ anéchoides selon une quelconque des reven-dications 1 à 13, caractérisés en ce qu'ils sont disposés sur une surface et constituent un revêtement anéchoide pour cette surface.  14. Anechoic devices according to any one of claims 1 to 13, characterized in that they are arranged on a surface and constitute an anechoic coating for this surface.

15.- Dispositi$ anéchoides selon la revendication 13, caractérisés en ce qu'ils sont séparés par une distance au plus égale à la moitié de la longueur d'onde maximale du son incident à la fréquence la plus élevée devant être reçue par le revêtement.  15. Anchoide devices according to claim 13, characterized in that they are separated by a distance at most equal to half of the maximum wavelength of the incident sound at the highest frequency to be received by the coating. .

FR7439604A 1973-12-07 1974-12-04 Anechoic cell for constituting anechoic surface covering of large immersed/submersible surface, has front diaphragm deformed by pressure of acoustic wave traversing water to drive viscous fluid via perforations of resistor plate Withdrawn FR2878643A1 (en)

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