RU2161825C2 - Acoustic coat - Google Patents
Acoustic coat Download PDFInfo
- Publication number
- RU2161825C2 RU2161825C2 RU99103873A RU99103873A RU2161825C2 RU 2161825 C2 RU2161825 C2 RU 2161825C2 RU 99103873 A RU99103873 A RU 99103873A RU 99103873 A RU99103873 A RU 99103873A RU 2161825 C2 RU2161825 C2 RU 2161825C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sound
- layer
- acoustic
- reflecting
- absorbing layer
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к средствам борьбы с шумом, применяемым в измерительной технике для оборудования гидроакустических измерительных бассейнов и глубоководных стендов, а также устанавливаемым на корпусные конструкции подводных транспортных средств, кораблей и судов, например, для снижения уровней помех в работе рыбопоисковых или других гидроакустических станций и для иных целей. The invention relates to the field of hydroacoustics, and in particular to noise control devices used in measuring equipment for the equipment of hydroacoustic measuring pools and deep-sea stands, as well as to be installed on the hull structures of underwater vehicles, ships and vessels, for example, to reduce interference levels in fish search or other sonar stations and for other purposes.
Известен ряд акустических покрытий (экранов) и звукопоглощающих устройств, например, по патентам США N N 4164727 (1979 г.), 4399526 (1983 г.). A number of acoustic coatings (screens) and sound-absorbing devices are known, for example, according to US patents N N 4164727 (1979), 4399526 (1983).
В патенте США N 4164727 (МКИ G 10 К 11/00, 1979 г.) представлена конструкция подводных акустических поглотителей и отражателей, испытывающих гидростатическое давление, состоящая из листа резины с набором воздушных полостей, обычно цилиндрических, с осями, перпендикулярными к лицевой стороне указанного листа. Полости закрыты с двух сторон жесткими герметизирующими слоями. US Pat. No. 4,164,727 (MKI G 10 K 11/00, 1979) discloses a design of underwater acoustic absorbers and reflectors experiencing hydrostatic pressure, consisting of a rubber sheet with a set of air cavities, usually cylindrical, with axes perpendicular to the face of said sheet. The cavities are closed on both sides by rigid sealing layers.
Акустическое согласование параметров звукомягкой части покрытия, обеспечивающей звукоизоляцию, с окружающей средой с помощью одного слоя с цилиндрическими полостями даже при использовании набора полостей разного диаметра в широком частотном диапазоне весьма затруднительно. При этом акустические характеристики покрытия значительно изменяются при изменении температуры и гидростатического давления. Кроме того, такую конструкцию покрытия из-за наличия в ней жестких слоев трудно применять на поверхностях сложного профиля и малого радиуса кривизны. Acoustic matching of the parameters of the sound-soft part of the coating, which provides sound insulation, with the environment using a single layer with cylindrical cavities, even when using a set of cavities of different diameters in a wide frequency range, is very difficult. In this case, the acoustic characteristics of the coating change significantly with changes in temperature and hydrostatic pressure. In addition, such a coating design, due to the presence of hard layers in it, is difficult to apply on the surfaces of a complex profile and small radius of curvature.
Акустический экран для высокого давления (патент США N 4399526, 1983 г.) состоит из набора конструкций, подобных описанным в патенте США N 4164727, соединенных поверхностями жестких герметизирующих слоев в виде сэндвича. Помимо недостатков, присущих конструкции по патенту N 4164727, этот экран в конструкции гораздо более трудоемок и сложен при его изготовлении и монтаже по сравнению с чисто резиновыми конструкциями. An acoustic screen for high pressure (US Pat. No. 4,399,526, 1983) consists of a set of structures similar to those described in US Pat. No. 4,164,727, connected by the surfaces of rigid sealing layers in the form of a sandwich. In addition to the disadvantages inherent in the design of Patent No. 4164727, this screen is much more time-consuming and difficult to manufacture and assemble in comparison with purely rubber structures.
Прототипом предлагаемого изобретения является акустическое покрытие (экран) (см. фиг. 1), выполненное в виде пластины из резиноподобного материала и состоящее из звукоотражающего слоя 1 с цилиндрическими воздушными полостями 2, оси которых перпендикулярны к плоскости пластины, полости по наружным торцам загерметизированы слоем монолитной резины 3, а открытыми торцами герметично установлены на экранируемую конструкцию 4 (см. В.Е. Глазанов "Экранирование гидроакустических антенн", Л., Судостроение, 1986 г., стр. 58). The prototype of the invention is an acoustic coating (screen) (see Fig. 1), made in the form of a plate of rubber-like material and consisting of a sound-reflecting
Указанная конструкция обладает высокой звукоизолирующей способностью, но из-за плохого согласования ее входного акустического сопротивления с характеристическим сопротивлением водной среды где ρ0 - плотность воды, с0 - скорость звука в воде) на границе "среда - покрытие" в широком диапазоне частот имеет место значительное отражение падающей на экран (покрытие) звуковой волны, например, сигнала гидролокатора, что обуславливает поглощение лишь незначительной доли звука внутри конструкции покрытия.The specified design has a high sound insulating ability, but due to poor matching of its input acoustic impedance with the characteristic resistance of the aquatic environment where ρ 0 is the density of water, c 0 is the speed of sound in water) at the medium-coating interface in a wide frequency range there is a significant reflection of the sound wave incident on the screen (coating), for example, a sonar signal, which causes absorption of only a small fraction sound inside the cover structure.
Это обстоятельство приводит к неполной реализации акустической эффективности экрана. This circumstance leads to an incomplete implementation of the acoustic efficiency of the screen.
Задачей предлагаемого изобретения является создание устройства, обеспечивающего получение технического результата, заключающегося в повышении поглощения звуковой энергии покрытием и уменьшении звукоотражения от него в широком диапазоне частот при сохранении высокой звукоизолирующей способности. The objective of the invention is to provide a device that provides a technical result, which consists in increasing the absorption of sound energy by the coating and reducing sound reflection from it in a wide frequency range while maintaining a high sound insulating ability.
Это достигается тем, что в акустическом покрытии, выполненном в виде прессованной пластины резиноподобного материала, состоящей из наружного герметизирующего слоя, соединенного с ним звукопоглощающего слоя с воздушными полостями и звукоотражающего слоя, воздушные полости звукопоглощающего слоя выполнены в виде усеченных конусов, поперечное сечение которых увеличивается в направлении, противоположном герметизирующему слою, не менее чем в 5 раз, причем общая площадь оснований указанных конусов составляет 0,2-0,6 общей площади слоя, в звукоотражающем слое выполнены цилиндрические воздушные полости, причем высота цилиндрических полостей составляет 0,2-1,5 высоты конусов звукопоглощающего слоя. This is achieved by the fact that in an acoustic coating made in the form of a pressed plate of rubber-like material, consisting of an outer sealing layer, a sound-absorbing layer connected to it with air cavities and a sound-reflecting layer, the air cavities of the sound-absorbing layer are made in the form of truncated cones, the cross section of which increases in direction opposite to the sealing layer, not less than 5 times, and the total base area of these cones is 0.2-0.6 of the total area of the layer, in sound The reflective layer has cylindrical air cavities, the height of the cylindrical cavities being 0.2-1.5 of the height of the cones of the sound-absorbing layer.
Слои в покрытии размещены со смещением цилиндрических отверстий звукоотражающего слоя относительно оснований конических полостей звукопоглощающего слоя. The layers in the coating are placed with the displacement of the cylindrical holes of the sound-reflecting layer relative to the bases of the conical cavities of the sound-absorbing layer.
Наружные края отверстий в звукоотражающем слое выполнены развальцованными. The outer edges of the holes in the sound-reflecting layer are made flared.
Внешняя сторона звукоотражающего слоя закрыта герметизирующим слоем резиноподобного материала. The outer side of the sound-reflecting layer is covered with a sealing layer of rubber-like material.
Размещение между герметизирующим и звукоотражающим слоями звукопоглощающего слоя с воздушными полостями позволяет увеличить поглощение звуковой энергии покрытием при сохранении им высокой звукоизолирующей эффективности. The placement between the sealing and sound-reflecting layers of the sound-absorbing layer with air cavities allows you to increase the absorption of sound energy by the coating while maintaining high sound-insulating efficiency.
Выполнение в звукопоглощающем слое полостей в виде усеченных конусов, поперечное сечение которых увеличивается в направлении, противоположном герметизирующему слою, не менее чем в 5 раз, обеспечивает лучшее согласование свойств окружающей среды и покрытия при малых толщинах звукопоглощающего слоя. The implementation in the sound-absorbing layer of cavities in the form of truncated cones, the cross-section of which increases in the opposite direction to the sealing layer, by at least 5 times, provides better coordination of environmental and coating properties at small thicknesses of the sound-absorbing layer.
Отношение общей площади оснований конусных полостей в звукопоглощающем слое к его общей площади, равное 0,2-0,6, обеспечивает частичное отражение звука в противофазе на границе поглощающего и отражающего слоев и увеличение поглощения звука в покрытии, а также увеличение отражения звуковой энергии, падающей на покрытие со стороны экранируемой конструкции. The ratio of the total area of the bases of the conical cavities in the sound-absorbing layer to its total area, equal to 0.2-0.6, provides partial reflection of sound in antiphase at the boundary of the absorbing and reflecting layers and an increase in sound absorption in the coating, as well as an increase in the reflection of sound energy incident to cover from the side of the shielded structure.
Отношение высоты цилиндрических полостей звукоотражающего слоя к высоте конусных полостей звукопоглощающего слоя, равное 0,2-1,5, обеспечивает требуемый частотный диапазон акустической эффективности покрытия. The ratio of the height of the cylindrical cavities of the sound-reflecting layer to the height of the conical cavities of the sound-absorbing layer, equal to 0.2-1.5, provides the required frequency range of the acoustic efficiency of the coating.
Размещение в покрытии слоев со смещением цилиндрических отверстий звукоотражающего слоя относительно оснований конических полостей звукопоглощающего слоя при сохранении акустической эффективности покрытия уменьшает ее зависимость от увеличения гидростатической нагрузки. The placement of layers in the coating with a displacement of the cylindrical holes of the sound-reflecting layer relative to the bases of the conical cavities of the sound-absorbing layer while maintaining the acoustic efficiency of the coating reduces its dependence on the increase in hydrostatic load.
Развальцовка наружных краев отверстий в звукоотражающем слое уменьшает концентрацию напряжений в месте соединения покрытия с конструкцией экрана и обеспечивает повышенную прочность крепления. Flaring of the outer edges of the holes in the sound-reflecting layer reduces the stress concentration at the junction of the coating with the screen structure and provides increased fastening strength.
Закрытие внешней стороны звукоотражающего слоя герметизирующим слоем резиноподобного материала повышает эксплуатационные характеристики покрытия и позволяет устанавливать его на негерметичные конструкции экрана. Closing the outside of the sound-reflecting layer with a sealing layer of rubber-like material increases the performance of the coating and allows it to be installed on leaking screen structures.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 2 представлено поперечное сечение одного из вариантов акустического покрытия, на фиг. 3 - поперечное сечение варианта покрытия со смещением цилиндрических отверстий звукоотражающего слоя относительно оснований конических полостей звукопоглощающего слоя, на фиг. 4 - поперечное сечение варианта покрытия с герметизирующим слоем на внешней стороне звукоотражающего слоя, на фиг. 5 - поперечное сечение варианта звукоотражающего слоя с полостью с развальцованными наружными краями отверстий. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 2 shows a cross section of one embodiment of an acoustic coating; FIG. 3 is a cross-sectional view of a coating variant with a displacement of the cylindrical holes of the sound-reflecting layer relative to the bases of the conical cavities of the sound-absorbing layer, FIG. 4 is a cross-sectional view of a coating variant with a sealing layer on the outside of the sound-reflecting layer; FIG. 5 is a cross-sectional view of an embodiment of a sound-reflecting layer with a cavity with flared outer edges of the holes.
Предлагаемое акустическое покрытие (см. фиг. 2) выполнено в виде прессованной пластины резиноподобного материала, состоящей из наружного герметизирующего слоя 1 и звукоотражающего слоя 2 с цилиндрическими полостями 3, между которыми размещен звукопоглощающий слой 4. Слои соединены друг с другом, например, совулканизованы. Звукопоглощающий слой 4 содержит воздушные полости 5, выполненные в виде усеченного конуса, поперечное сечение которого увеличивается в направлении, противоположном герметизирующему слою, не менее чем в 5 раз, общая площадь оснований конусов составляет 0,2-0,6 общей площади слоя, а высота цилиндрических полостей звукоотражающего слоя составляет 0,2-1,5 высоты конуса звукопоглощающего слоя. Покрытие герметично установлено на экранируемую конструкцию 6. The proposed acoustic coating (see Fig. 2) is made in the form of a pressed plate of rubber-like material, consisting of an
На фиг. 3 приведен вариант акустического покрытия со смещенными относительно друг друга звукопоглощающим 4 и звукоотражающим 2 слоями. In FIG. 3 shows an embodiment of an acoustic coating with sound-absorbing 4 and sound-reflecting 2 layers displaced relative to each other.
На фиг. 4 приведен вариант акустического покрытия с дополнительным герметизирующим слоем 7 на внешней стороне звукоотражающего слоя. In FIG. 4 shows a variant of acoustic coating with an
На фиг. 5 приведен вариант звукоотражающего слоя покрытия с цилиндрической полостью 3 с развальцованными наружными краями 8. In FIG. 5 shows a variant of a sound-reflecting coating layer with a
Эффективность применения предлагаемого покрытия достигается за счет увеличения поглощения в структуре покрытия. The effectiveness of the proposed coating is achieved by increasing the absorption in the structure of the coating.
Результаты сравнительного эксперимента лабораторных образцов покрытия и покрытия-прототипа показали, что эффективность поглощения звуковой энергии при одинаковых весогабаритных характеристиках у предлагаемого варианта акустического покрытия в широком диапазоне частот на 30-60% выше, чем у прототипа. The results of a comparative experiment of laboratory samples of the coating and the coating of the prototype showed that the absorption efficiency of sound energy with the same weight and size characteristics of the proposed version of the acoustic coating in a wide frequency range is 30-60% higher than that of the prototype.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99103873A RU2161825C2 (en) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | Acoustic coat |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99103873A RU2161825C2 (en) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | Acoustic coat |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99103873A RU99103873A (en) | 2000-11-27 |
RU2161825C2 true RU2161825C2 (en) | 2001-01-10 |
Family
ID=20216431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99103873A RU2161825C2 (en) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | Acoustic coat |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2161825C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2462767C1 (en) * | 2011-06-23 | 2012-09-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Hydroacoustic screen |
RU2466467C1 (en) * | 2011-05-10 | 2012-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт имени академика А.Н. Крылова" (ФГУП "ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова") | Hydroacoustic coating |
RU2675557C1 (en) * | 2017-11-13 | 2018-12-19 | Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" | Rubber mixture for manufacture of noise absorbing coatings |
-
1999
- 1999-02-19 RU RU99103873A patent/RU2161825C2/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Глазанов В.Е. Экранирование гидроакустических антенн. - Л.: Судостроение, 1986, с.58. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2466467C1 (en) * | 2011-05-10 | 2012-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт имени академика А.Н. Крылова" (ФГУП "ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова") | Hydroacoustic coating |
RU2462767C1 (en) * | 2011-06-23 | 2012-09-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Hydroacoustic screen |
RU2675557C1 (en) * | 2017-11-13 | 2018-12-19 | Акционерное общество "Чебоксарское производственное объединение имени В.И. Чапаева" | Rubber mixture for manufacture of noise absorbing coatings |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5220535A (en) | Sonar baffles | |
WO2017041283A1 (en) | Acoustic metamaterial basic structure unit and composite structure thereof, and configuration method | |
CN108544824B (en) | Acoustic covering layer beneficial to underwater vibration and sound absorption of ship | |
US4140992A (en) | Baffled blanket acoustic array | |
US11004439B2 (en) | Acoustic absorber | |
US4450544A (en) | Absorptive sonar baffle | |
US4883143A (en) | Anechoic coating for acoustic waves | |
CN216388742U (en) | Acoustic insulation panel and assembly comprising an acoustic insulation panel | |
US3021504A (en) | Apparatus for controlling the effective compressibility of a liquid | |
RU2161825C2 (en) | Acoustic coat | |
GB2063007A (en) | Ultrasonic transducer | |
US4669573A (en) | Underwater acoustic baffle enhancer | |
US4982385A (en) | Acoustic decoupler for a sonar array | |
US7205043B1 (en) | Pressure resistant anechoic coating for undersea platforms | |
Audoly | Acoustic metamaterials and underwater acoustics applications | |
Pan et al. | Improvement of sound absorption of honeycomb panels | |
CN212032641U (en) | Device for reducing reflecting intensity of end face of water tank | |
KR102225587B1 (en) | Absorption patch and underwater absorption plate using the same | |
RU2138858C1 (en) | Underwater acoustic screen | |
CN113808563A (en) | Low-frequency sound absorption covering layer containing cylindrical scatterer with gradient parameters | |
EP3520099A1 (en) | Lightweight underwater acoustic reflector | |
JP2874649B2 (en) | Acoustic circulating water tank measuring device | |
Partridge | Acoustic scattering from viscoelastically coated bodies | |
CN112623168A (en) | Large-scale underwater platform noise reduction covering layer with space bending composite decoupling mechanism | |
GB2212695A (en) | Piezoelectric transducer element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |