SE500795C2 - Sound absorbing material for underwater use - Google Patents

Sound absorbing material for underwater use

Info

Publication number
SE500795C2
SE500795C2 SE9000794A SE9000794A SE500795C2 SE 500795 C2 SE500795 C2 SE 500795C2 SE 9000794 A SE9000794 A SE 9000794A SE 9000794 A SE9000794 A SE 9000794A SE 500795 C2 SE500795 C2 SE 500795C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
sound
absorbing material
material according
layer
open
Prior art date
Application number
SE9000794A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9000794D0 (en
SE9000794L (en
Inventor
Ingvar Andersson
Original Assignee
Diab Barracuda Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diab Barracuda Ab filed Critical Diab Barracuda Ab
Priority to SE9000794A priority Critical patent/SE500795C2/en
Publication of SE9000794D0 publication Critical patent/SE9000794D0/en
Publication of SE9000794L publication Critical patent/SE9000794L/en
Priority to CA 2057733 priority patent/CA2057733A1/en
Priority to GB9200602A priority patent/GB2263281A/en
Priority to DE19924200773 priority patent/DE4200773A1/en
Priority to FR9200756A priority patent/FR2686725A1/en
Priority to JP4037233A priority patent/JPH05273986A/en
Publication of SE500795C2 publication Critical patent/SE500795C2/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/28—Arrangement of offensive or defensive equipment
    • B63G8/34—Camouflage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H3/00—Camouflage, i.e. means or methods for concealment or disguise

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

A sound-damping material for underwater use includes a layer of solid material having a thickness of at least 1 cm and an open structure. The material has open alveole structures of 2-20 alveoles per centimeter which, in use, are filled with water. The front surface of the material is preferably structured with crests and troughs. The material is a plastic material having a glass transition temperature for frequencies of 50-500 Khz which is near to a temperature of use. The layer preferably includes an open-cell cellular plastic which is preferably a reticulated polyurethane foam. <IMAGE>

Description

15 20 25 30 35 (_ )'1 f.) 79' Försök har visat att god absorptionseffekt för vattenfyllda (f U' strukturer inte uppnås, om materialet är för eftergivligt. 15 20 25 30 35 (_) '1 f.) 79' Experiments have shown that good absorption effect for water-filled (f U 'structures is not achieved if the material is too resilient.

Naturlig tvättsvamp ger sålunda dålig absorptionsverkan. Vida- re ger mattor med lång lugg i ljudriktningen ej så goda resul- tat, liksom ej heller olika skelettartade strukturer, vilka har genomgående öppningar eller eljest är genomsynliga. Utan att det skall betraktas som begränsande för uppfinningen, för- modas därför att den väsentliga uppfinningsmässiga effekten beror av att ljudet måste taga sig olika labyrintvägar samt därvid dels dämpas genom friktion i passagerna, dels erhåller olika långa transportvägar, så att koherensförluster uppstår.Natural sponge thus gives a poor absorption effect. Furthermore, carpets with a long pile in the sound direction do not give very good results, nor do various skeletal structures, which have through openings or are otherwise transparent. Without it being to be regarded as limiting the invention, it is therefore assumed that the essential inventive effect is due to the sound having to take different labyrinthine paths and thereby partly attenuated by friction in the passages, and partly obtaining different long transport paths, so that coherence losses occur.

Härtill fordras alltså att materialet är styvt och inte svam- pigt.This requires that the material is rigid and not spongy.

För att erhålla minskad reflexion vid framför allt lägre fre- kvenser är det vidare lämpligt att göra ytan strukturerad. Ett föredraget sätt att uppnå detta är att på känt sätt driva ett sammanpressbart material i form av en skiva genom ett valsnyp mellan valsar försedda med mönster av trubbiga piggar, vilka i nypet lämnar ett mittplan fritt, i vilket en kniv är monterad.In order to obtain reduced reflection at, above all, lower frequencies, it is furthermore suitable to make the surface structured. A preferred way of achieving this is to drive in a known manner a compressible material in the form of a disc through a roller nip between rollers provided with patterns of blunt spikes, which in the nip leave a center plane free, in which a knife is mounted.

Man får då, sedan den skurna plattan utkommit och återtagit sin form, densamma delad utefter två komplementära, äggkar- tongslika ytor. Lämpligen uppgår avståndet mellan toppen och bottnen i vardera ytan till mellan 10 och 30 mm. Eventuellt kan dylika skurna plattor med sina kvarstående plana ytor fäs- tas vid plana plattor av motsvarande material.Then, after the cut plate has come out and regained its shape, it is divided along two complementary, egg-carton-like surfaces. Preferably, the distance between the top and the bottom of each surface is between 10 and 30 mm. Possibly, such cut plates with their remaining flat surfaces can be attached to flat plates of corresponding material.

Om materialet skall användas under vatten lång tid, bör det förses med "antifouling". av sådan typ som används i båtfär- ger. Exempel på sådana ämnen är organiska tennföreningar eller kopparpulver.If the material is to be used under water for a long time, it should be provided with "antifouling". of the type used in boat colors. Examples of such substances are organic tin compounds or copper powder.

Skumplastmaterial av retikulär typ kan i och för sig göras av olika plaster. vanligast i dag är dock polyuretantyper, t ex baserade på polyester eller polyeter, som i hydroxylterminerat tillstånd reagerat med isocyanat. Eftersom polyetertypen är den mera vattenbeständiga, föredrages den enligt uppfinningen, även om polyestertypen vid försök ur ljudabsorptionssynpunkt visat sig vara likvärdig. 10 15 20 25 30 35 h Bi.. '?' C \\.Foam material of reticular type can itself be made of different plastics. most common today, however, are polyurethane types, for example based on polyester or polyether, which in the hydroxyl-terminated state have reacted with isocyanate. Since the polyether type is the more water-resistant, it is preferred according to the invention, although the polyester type has been found to be equivalent in experiments from the point of view of sound absorption. 10 15 20 25 30 35 h Bi .. '?' C \\.

C Materialet enligt uppfinningen kan böjas till och skäras på lämpligt sätt för att täcka föremål av olika form, samt limmas eller fästas med t ex cy- lindrar, koner och sfäriska ytor, mekaniska fästdon vid föremålens ytor. Uppfinningen är därvid förmånlig både vid föremål med metallytor och föremål av exem- pelvis konstruktionscellplast, eller allmännare uttryckt mate- rial med högre eller lägre densitet än vatten.C The material according to the invention can be bent and cut in a suitable manner to cover objects of different shapes, and glued or fastened with, for example, cylinders, cones and spherical surfaces, mechanical fasteners to the surfaces of the objects. The invention is thereby advantageous both in the case of objects with metal surfaces and objects of, for example, structural foam, or more generally expressed material with a higher or lower density than water.

Det kan vara lämpligt att materialet är bemängt med vätmedel eller liknande. så att dess hålstrukturer lätt uppfylles med Vatten.It may be appropriate for the material to be loaded with wetting agent or the like. so that its hole structures are easily filled with Water.

En mångfald försök har gjorts med olika material, vilka kan sammanfattas sålunda. vattenfyllda alveolstrukturer med 2-20 alveoler per centimeter har visat sig fungera bäst, och allra bäst s k re- tikulärskum. Vidare har genom sonarförsök, kunnat visas att materialet inte bör vara genomsynligt men kan vara något ge- nomskinligt. När det gäller dämpning i området under 100 kHz är det väsentligt att ytan är strukturerad, medan för högre öppna, frekvenser innerstrukturen är av större betydelse.A variety of experiments have been made with different materials, which can be summarized thus. water-filled alveolar structures with 2-20 alveoli per centimeter have been shown to work best, and best so-called reticular foam. Furthermore, through sonar experiments, it has been possible to show that the material should not be transparent but may be somewhat transparent. When it comes to attenuation in the range below 100 kHz, it is essential that the surface is structured, while for higher open, frequencies the inner structure is of greater importance.

De material som provats och närmast kommer i fråga, med hänsyn till tillgängligheten, är dels material som normalt används till filter, dels material som brukar användas i högtalar- konstruktioner och liknande. Andra tillämpliga material är fi- berskivor, där fibrerna är inbördes förbundna i ett rymd- system, eller lämpligt sammanlagda travar av sträckmetall med springor som tillsammans bildar alveolstrukturerna.The materials that have been tested and most recently come into question, with regard to availability, are partly materials that are normally used for filters, partly materials that are usually used in loudspeaker constructions and the like. Other applicable materials are fibreboard, where the fibers are interconnected in a space system, or suitably joined stretches of expanded metal with gaps that together form the alveolar structures.

Uppfinningen skall nu beskrivas i exempelform och med hänvis- ning till ritningarna. Fig. 1 visar i genomskärning en absor- bator med en ytstruktur av "äggkartongstyp". absorptionskurvor för exempel på material.The invention will now be described by way of example and with reference to the drawings. Fig. 1 shows in cross section an absorber with a surface structure of the "egg carton type". absorption curves for examples of materials.

Fig. 2-5 visar Den i fig. 1 visade plattan består av ett retikulärskum, som blivit skuret på det sätt som angivits inledningsvis. 10 15 20 25 30 35 nl H V f F' f “ 3:) 119- C L I de följande exemplen har dämpningen i reflexíon för ljud av olika frekvens uppmätts för olika plattor, vilka varit uppfod- rade på plattor av hård cellplast med slutna celler (tjocklek 20 mm, densitet 200 kg/m3). Försöksuppställningen var upp- monterad i vatten och absorptionsmateríalet väl uppblött. Ut- efter X-axlarna i figurerna är frekvensen avsatt i logarítmisk skala, under det att en dämpningsskala avsatts utefter Y-axeln, tillnärmelsevis normalíserad i dB.Figs. 2-5 show The plate shown in Fig. 1 consists of a reticular foam which has been cut in the manner initially indicated. 10 15 20 25 30 35 nl HV f F 'f “3 :) 119- CLI In the following examples, the attenuation in reflection for sounds of different frequencies has been measured for different plates, which have been lined on hard cell plastic plates with closed cells ( thickness 20 mm, density 200 kg / m3). The experimental set-up was mounted in water and the absorption material was well soaked. Along the X-axes in the figures, the frequency is plotted on a logarithmic scale, while an attenuation scale is plotted along the Y-axis, approximately normalized in dB.

Exempel 1 (Fig. 2) En omönstrad platta med tjockleken 20 mm av ett material med 15-25 alveoler per tum i retikulerat plastskum. Den erhållna dämpningen är mycket god över ca 80 kHz men sämre vid lägre frekvenser.Example 1 (Fig. 2) An unpatterned plate with a thickness of 20 mm of a material with 15-25 alveoli per inch in reticulated plastic foam. The attenuation obtained is very good over about 80 kHz but worse at lower frequencies.

Exempel 2 (Fig. 3) En platta av samma material som í exempel 1. men med “äggkar- tongstruktur", så att plattans minsta tjocklek är 15 mm och dess största tjocklek 25 mm. Ytstrukturens rapportlängd 60/90 mm för dess tillverkade längd- respektive breddimensíon (själva den provade plattan var kvadratisk). Man ser att i förhållande till exempel 1 dämpningen nu är väsentligt för- bättrad för det lägsta frekvensintervallet.Example 2 (Fig. 3) A plate of the same material as in Example 1. but with an "egg carton structure", so that the minimum thickness of the plate is 15 mm and its maximum thickness 25 mm. - respective width dimension (the tested plate itself was square.) It can be seen that in relation to, for example, 1 the attenuation is now significantly improved for the lowest frequency range.

Exempel 3 (Fig. 4) En plan platta av ett retikulerat plastskum med i medeltal 60 alveoler per tum (alveolstorlek ca 0,4 mm). Dämpningen är som framgår inte tillfredsställande.Example 3 (Fig. 4) A flat plate of a reticulated plastic foam with an average of 60 alveoli per inch (alveolar size about 0.4 mm). As can be seen, the damping is not satisfactory.

Exempel 4 (Fíg. 5) En äggkartongsmönstrad platta av retikulerat plastskum med alveolstorlek 7-15 alveoler per tum (1,7-3.6 mm). Mönstringen hade rapportavstândet 60/90 mm. 10 15 20 25 276,!- :WW 11% 50% Som framgår av diagrammet. var absorptionen god över hela intervallet.Example 4 (Fig. 5) An egg carton patterned plate of reticulated plastic foam with alveolar size 7-15 alveoli per inch (1.7-3.6 mm). The pattern had a reporting distance of 60/90 mm. 10 15 20 25 276,! -: WW 11% 50% As shown in the diagram. absorption was good throughout the range.

Dessa föredragna retikulärskum är polyuretanskum. En samman- fattning av olika försöksresultat visar att öppna, ej genom- synliga alveolstrukturer fungerar väl för frekvenser översti- gande 100 kHz om medelstorleken för alveolerna är större än 0,5 mm, och helst över 1 mm. samt mindre än 5 mm och helst mindre än 2.5 mm. För speciellt de lägre frekvenserna bör dessutom en ytmönstring föreligga med en rapportlängd eller motsvarande understigande 100 mm.These preferred reticular foams are polyurethane foams. A summary of different experimental results shows that open, opaque alveolar structures work well for frequencies exceeding 100 kHz if the average size of the alveoli is larger than 0.5 mm, and preferably above 1 mm. and less than 5 mm and preferably less than 2.5 mm. For the lower frequencies in particular, there should also be a surface pattern with a report length or equivalent of less than 100 mm.

De föredragna retikulärskummen. som finns att få i marknaden, har i bulk egenskaperna beträffande densitet i torrt till- stånd, för Exempel 1 och 2 26-32 kg/m3 och för Exempel 3 och 4 20-24 kg/ms. är i det förra fallet 2,6-3,6 och för det senare fallet 3.0-5.0 kPa.The preferred reticular foams. available on the market, have in bulk the density properties in the dry state, for Examples 1 and 2 26-32 kg / m3 and for Examples 3 and 4 20-24 kg / ms. is in the former case 2.6-3.6 and in the latter case 3.0-5.0 kPa.

Kompressibiliteten (sammanpressning med 40%) Bland andra material som prövats kan nämnas non-woven-material av PVC med motsvarande tjocklek, vilka i plant skick visar goda resultat (>6 dB över 100 kHz för 15 mm tjocklek), konst- gjort gräs ("Astro Turf") med användbart resultat över 150 kHz. samt 20 mm filt (nålad och valkad). som gav dålig ab- sorption.Compressibility (compression by 40%) Other materials tested include non-woven PVC materials of equivalent thickness, which in flat condition show good results (> 6 dB over 100 kHz for 15 mm thickness), artificial grass ( "Astro Turf") with useful results above 150 kHz. and 20 mm felt (needled and rolled). which gave poor absorption.

Claims (11)

10 15 20 25 30 35 Patentkrav10 15 20 25 30 35 Patent claim 1. Ljuddämpande material för undervattensbruk, k ä n n e - t e c k n a t av ett skikt av en öppen struktur av fast mate- rial, uppvisande öppna alveolstrukturer med 2-20 alveoler per cm, anordnade att i användning vara vattenfyllda, vilket skikt har en tjocklek av minst 1 cm. k ä n n e t e c k - N Ljuddämpande material enligt krav 1, a t av att skiktet innefattar cellplast med öppna celler.Sound-absorbing material for underwater use, characterized by a layer of an open structure of solid material, having open alveolar structures with 2-20 alveoli per cm, arranged to be water-filled in use, which layer has a thickness of at least 1 cm. k n e n e t e c k - N Sound-absorbing material according to claim 1, in that the layer comprises cellular plastic with open cells. 2. D Kånnêtêck2. D Kånnêtêck 3. Ljuddämpande material enligt krav 2, n a t av att cellplasten är av retikulär typ.Sound-absorbing material according to Claim 2, in that the foam is of the reticular type. 4. Ljuddämpande material enligt krav 3, k ä n n e t e c k - n a t av att materialet i cellplasten är av polyuretantyp.Sound-absorbing material according to claim 3, characterized in that the material in the foam is of the polyurethane type. 5. Ljuddämpande material enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att polyuretanmaterialet är av polyetertyp.5. A sound-absorbing material according to claim 4, characterized in that the polyurethane material is of the polyether type. 6. Ljuddämpande material enligt krav 4, k ä n n e t e c k - O' a t av att polyuretanmaterialet är av polyestertyp.A sound-absorbing material according to claim 4, characterized in that the polyurethane material is of the polyester type. 7. D k ä n n e t e c k \1 I Ljuddämpande material enligt krav 1. n a t av att skiktet är väsentligen ogenomsynligt.7. D k ä n n e t e c k \ 1 I Sound-absorbing material according to claim 1. n a t in that the layer is substantially opaque. 8. Ljuddämpande material enligt krav 1. k ä n n e t e c k - n a t av att det på ena sidan uppvisar en struktur av upphöj- ningar och dalar.Sound-absorbing material according to Claim 1, characterized in that it has a structure of elevations and valleys on one side. 9. Ljuddämpande material enligt krav 5, k ä n n e t e c k - n a t av att strukturen har en tjocklek, räknat mellan upp- höjningstoppar och dalar, uppgående till mellan 10 och 40 mm.Sound-absorbing material according to claim 5, characterized in that the structure has a thickness, calculated between elevation peaks and valleys, amounting to between 10 and 40 mm. 10. Ljuddämpande material enligt krav 5, k ä n n e t e c k - n a t ^v att det är sammansatt av ett plattmaterial och ett påfäst, ytstrukturerat material. 7 aan ?asA sound-absorbing material according to claim 5, characterized in that it is composed of a plate material and an attached, surface-structured material. 7 to? Axis 11. Ljuddämpande material enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a t av att det fasta materialet í torrt och vattenofyllt tillstånd har en elastícítetsmodul sådan att en sammanpress- ning med 40% i torrt tillstånd erfordrar 2-6 kPa.The sound-absorbing material according to claim 1, characterized in that the solid material in the dry and water-filled state has a modulus of elasticity such that a compression of 40% in the dry state requires 2-6 kPa.
SE9000794A 1990-03-06 1990-03-06 Sound absorbing material for underwater use SE500795C2 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9000794A SE500795C2 (en) 1990-03-06 1990-03-06 Sound absorbing material for underwater use
CA 2057733 CA2057733A1 (en) 1990-03-06 1991-12-16 Sound-damping material for underwater use
GB9200602A GB2263281A (en) 1990-03-06 1992-01-13 A sound-damping material for underwater use
DE19924200773 DE4200773A1 (en) 1990-03-06 1992-01-15 SOUND ABSORBING MATERIAL FOR USE UNDER WATER
FR9200756A FR2686725A1 (en) 1990-03-06 1992-01-24 Sound damping material for underwater use
JP4037233A JPH05273986A (en) 1990-03-06 1992-01-27 Silencer for underwater use

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9000794A SE500795C2 (en) 1990-03-06 1990-03-06 Sound absorbing material for underwater use

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9000794D0 SE9000794D0 (en) 1990-03-06
SE9000794L SE9000794L (en) 1991-09-07
SE500795C2 true SE500795C2 (en) 1994-09-05

Family

ID=20378780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9000794A SE500795C2 (en) 1990-03-06 1990-03-06 Sound absorbing material for underwater use

Country Status (5)

Country Link
CA (1) CA2057733A1 (en)
DE (1) DE4200773A1 (en)
FR (1) FR2686725A1 (en)
GB (1) GB2263281A (en)
SE (1) SE500795C2 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1088671A (en) * 1963-09-21 1967-10-25 Bostik Ltd Improvements in or relating to sound-deadening material
FR2528474A1 (en) * 1982-06-14 1983-12-16 Fabrikant Luc Cutting cellular board into acoustic absorption panels - using lateral slicing to produce two or more panels simultaneously
CA1211830A (en) * 1982-06-15 1986-09-23 Thomas P. Lally High damping polymer compositions
WO1984002998A1 (en) * 1983-01-20 1984-08-02 Irbit Holding Ag Acoustic absorption for alveolar material
GB2167425B (en) * 1984-09-22 1988-04-27 Wardle Storeys Plc Vibration damping and sound insulation materials

Also Published As

Publication number Publication date
GB2263281A (en) 1993-07-21
GB9200602D0 (en) 1992-03-11
SE9000794D0 (en) 1990-03-06
FR2686725A1 (en) 1993-07-30
DE4200773A1 (en) 1993-07-22
SE9000794L (en) 1991-09-07
CA2057733A1 (en) 1993-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4317503A (en) Sound insulating building element
EP0095125B1 (en) Plane element for sound-wave absorption
US4560028A (en) Sound absorbing wall lining
WO1995025325A1 (en) Foil sound absorber
DE2724172A1 (en) SOUND-ABSORBING LAMINATE
KR0166993B1 (en) The method of nozzle protecting structure of floor
US2779429A (en) Sound absorbing structure
SE500795C2 (en) Sound absorbing material for underwater use
US5000483A (en) Interior noise reduction in motor vehicles
US6877472B2 (en) Porous duct configured with a thin film
US3078948A (en) Acoustical panel
EP1022721A3 (en) Sound absorbing structures
CA1202991A (en) Playing surfaces sports
US2841804A (en) Float
JPS63290727A (en) Soundproof interior material
JPH0976391A (en) Sound insulation structure
JPH05273986A (en) Silencer for underwater use
WO1995010447A1 (en) Improvements in the structural composition of chest-type surfboards
JP3721248B2 (en) Underwater sound absorbing wedge structure
US1870101A (en) Wall and ceiling structure
JP2005249902A (en) Acoustic material and waterproof acoustic material
JPH0622758Y2 (en) Base material for lightweight floor impact noise improvement
GB2142353A (en) Shock pad for synthetic sports turf
KR20010033815A (en) Sound protective screen
Rogers The absorption of sound by vibrating plates backed with an air space

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed