SU1772330A1

SU1772330A1 - Sound-absorbing member

Info

Publication number: SU1772330A1
Application number: SU904868404A
Authority: SU
Inventors: Ilya A Kochergin; Valentina I Talala
Original assignee: Vnii Okhrany Truda Tekhn Bezop
Priority date: 1990-09-24
Filing date: 1990-09-24
Publication date: 1992-10-30

Description

Изобретение относится к области строительной акустики и может быть использовано для борьбы с шумом в качестве облицовки звукопоглощающих кожухов и глушителей шума, работающих в средах с аэрозольным загрязнением и повышенной температурой, а также в помещениях, к которым предъявляются требования по чистоте воздуха.The invention relates to the field of building acoustics and can be used to combat noise as a lining for sound-absorbing housings and silencers operating in environments with aerosol pollution and elevated temperature, as well as in rooms that require air purity.

Известно звукопоглощающее устройство, включающее акустическую панель, выполненную в виде несущей рамы с закрепленными на ней наклонными ребрами и установленную на ограждающей конструкции с зазором, причем ребра размещены на панели с определенным соотношением шага к ширине ребра.A sound-absorbing device is known, including an acoustic panel made in the form of a supporting frame with inclined ribs fixed to it and mounted on the enclosing structure with a gap, the ribs being placed on the panel with a certain ratio of step to width of the ribs.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является звукопоглощающий элемент, включающий наружную пластину с прорезями, образующими стержни с лепестками, прикреплен ную посредством каркаса с зазором к ограждающей конструкции.The closest in technical essence and the achieved result is a sound-absorbing element, including an outer plate with slots forming rods with petals, attached by a frame with a gap to the building envelope.

Недостатком данного звукопоглощающего элемента является низкая акустическая эффективность. Коэффициент звукопоглощения не превышает 0,4.The disadvantage of this sound-absorbing element is its low acoustic efficiency. Sound absorption coefficient does not exceed 0.4.

Целью изобретения является увеличение коэффициента звукопоглощения и расширение его частотного диапазона.The aim of the invention is to increase the absorption coefficient and the expansion of its frequency range.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен звукопоглощающий элемент, вид сверху в сечении; на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - график зависимости коэффициента звукопоглощения от частоты.The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a sound-absorbing element, a top view in section; in FIG. 2, view A in FIG. 1; in FIG. 3 is a graph of sound absorption coefficient versus frequency.

Звукопоглощающий элемент содержит корпус 1 коробчатого типа, в котором установлены пластины 2. Каждая из пластин расположена параллельно дну 3 корпуса 1, В каждой пластине выполнены прорези 4, которые образуют так называемые гребенкиThe sound-absorbing element comprises a box-type housing 1 in which plates 2 are installed. Each of the plates is parallel to the bottom 3 of the housing 1. Slots 4 are made in each plate, which form the so-called combs

1772330 А1 в виде стержней 5 с лепестками 6. Пластины установлены на расстоянии h от дна 3 корпуса 1, определяемом из соотношения:1772330 A1 in the form of rods 5 with petals 6. The plates are installed at a distance h from the bottom 3 of the housing 1, determined from the ratio:

„ . . (1) (10 ³ Ен1 — 0,1 )² „. . (1) (10 ³ En1 - 0.1) ²

Основная резонансная частота Fpesi каждой дополнительной пластины и ширина частотного диапазона звукопоглощающего элемента AFi с каждой дополнительной пластиной, определяются из соответствующих выраженийThe main resonant frequency Fpesi of each additional plate and the width of the frequency range of the sound-absorbing element AFi with each additional plate are determined from the corresponding expressions

Fpesl = 0,81/(90 - 10³ h/ + 400, .(2)Fpesl = 0.81 / (90 - 10 ³ h / + 400,. (2)

Δ Fi = 4-- (-0,310⁶ h³ + 640⁴ Ιι - 42-10² Ιι + 4q + 168). . . . ,(3)Δ Fi = 4-- (-0.310 ⁶ h ³ + 640 ⁴ Ιι - 42-10 ² Ιι + 4q + 168). . . . , (3)

Толщина каждой дополнительной пластины п определяется соотношением .The thickness of each additional plate n is determined by the ratio.

h <110· Р_о/с²--,(4) . G Ь³ h где FhI - нижняя частота диапазона звукопоглощающего элемента с каждой дополнительной пластиной; .h <110 · P _o / s ² -, (4). G b ³ h where FhI is the lower frequency of the range of the sound-absorbing element with each additional plate; .

Р_о - атмосферное давление:P _about - atmospheric pressure:

к - показатель адиабаты, равный для воздуха 1,4:K is the adiabatic index equal to 1.4 for air:

b - ширина стержня с лепестками;b is the width of the rod with petals;

Ь -ширина стержня; d - длина пластины;B is the width of the rod; d is the plate length;

G - статический модуль упругости материала пластин при сдвиге;G is the shear modulus of elasticity of the material of the plates;

h - расстояние от ограждающей конструкции до первой дополнительной пластины.h is the distance from the building to the first additional plate.

Звукопоглощающий элемент работает следующим образом.Sound-absorbing element operates as follows.

При падении звуковой волны на пластине 2 лепестки 6 гребенки приходят в колебательное движение, вызывая крутильные колебания стержней 5. При этом каждая из пластин 2 имеет свою частотную характеристику звукопоглощения. Параметры пластин 2 и их расстояния до дна 3 выбираются таким образом, чтобы суммарный коэффициент звукопоглощения в заданном диапазоне частот был не менее 0,4. ·When the sound wave on the plate 2, the petals 6 of the comb come into oscillatory motion, causing torsional vibrations of the rods 5. Moreover, each of the plates 2 has its own frequency response of sound absorption. The parameters of the plates 2 and their distance to the bottom 3 are selected so that the total sound absorption coefficient in a given frequency range is at least 0.4. ·

Расстояние Ιι от 1-ой пластины для дна 3 корпуса 1 коробчатого типа выбираются по следующему правилу. Определяется расстояние h от ограждающей конструкции до первой пластины по формуле (1), где Гн, нижняя граничная частота требуемого (за данного) частотного диапазона звукопоглощения.The distance Ιι from the 1st plate for the bottom 3 of the box-shaped body 1 is selected according to the following rule. The distance h from the building envelope to the first plate is determined by the formula (1), where HH, the lower boundary frequency of the required (for a given) frequency range of sound absorption.

Далее определяется по формуле (3) ширина частотного диапазона Δ Г_Н| элемента с 5 первой пластиной.Further, it is determined by the formula (3) the width of the frequency range Δ G _{N |} element with 5 first plate.

Определяется верхняя граничная частота Δ Fbi диапазона звукопоглощения элемента с первой пластиной.The upper cutoff frequency Δ Fbi of the sound absorption range of the element with the first plate is determined.

Fb« = Fh, + Δ F/.Fb "= Fh, + Δ F /.

Если Fb> меньше верхней граничной частоты требуемого частотного диаНазона звукопоглощения, то определяется Fh* нижняя граничная частота частотного диапазона звукопоглощения элемента со вто15 рой пластиной по формулеIf Fb> is less than the upper cutoff frequency of the required frequency range of sound absorption, then Fh * is determined as the lower cutoff frequency of the frequency range of the sound absorption of the element with the second plate according to the formula

F_HjS= 0,9 Грез, , где F_pe3. определяется по формуле (2).F _HjS = 0.9 Dreams _,, where F _pe3 . determined by the formula (2).

Далее расчет повторяется для второй и последующих пластин, пока не будет выпол20 няться условие Fbi = Fb, где Fb - верхняя граничная частота заданного частотного диапазона звукопоглощения.Next, the calculation is repeated for the second and subsequent plates until the condition Fbi = Fb is satisfied, where Fb is the upper boundary frequency of the given frequency range of sound absorption.

Параметры каждой пластины 2 определяются из формулы (4).The parameters of each plate 2 are determined from formula (4).

Звукопоглощающий элемент может быть применен в средах с аэрозольным загрязнением, в средах с быстроменяющимся давлением, а также в помещениях, к которым предъявляются повышенные требова30 ния к чистоте воздуха. Если аэрозоль масляная или водяная, то частички ее, конденсируясь на пластинах, образуют капли, которые стекают, и лрррези постоянно очищаются за счет взаимного смещения лепе35 стков 6 при колебаниях. Если аэрозоль сухая, то частички пыли, попадая·в прорези, Выталкиваются оттуда движениями лепестков 6, колеблющихся со смещением по фазе.The sound-absorbing element can be used in environments with aerosol pollution, in environments with rapidly changing pressure, as well as in rooms to which increased requirements for air purity are imposed. If the aerosol is oily or watery, then its particles, condensing on the plates, form droplets that drain, and the spray guns are constantly cleaned due to the mutual displacement of the moldings 6 during oscillations. If the aerosol is dry, then dust particles, falling into the slots, are pushed out from there by the movements of the petals 6, oscillating with a phase shift.

Данный звукопоглощающий элемент 40 позволяет получить облицовку с коэффициентом звукопоглощения более .0,4 в широком диапазоне частот.This sound-absorbing element 40 allows you to get a lining with a sound absorption coefficient of more than .0.4 in a wide frequency range.

Claims

Claim

1. A sound-absorbing element, including an outer plate with slots forming rods with petals, attached by a frame with a gap to the building envelope, distinguished by the fact that, in order to increase 50 the sound absorption coefficient and expand its frequency range, element is provided with additional plates with slots defined in the gap parallel to the outer plate, wherein the distance ras55 Groth enclosing structure to each additional plate, the main resonance frequency 'F _pe3 j each additional tionary plate 'and the width of the frequency range sound absorbing member AFi with each additional plate are determined from the expressions 8 · 10 ^-6 F _H | h __o l · (10 ³ F _Ht -0.1) ² *, —- .---------- F _pe31 = 0.8 ^ 90- 10 ³ 11) ⁷ + 400

Δ Fi = (-0.3 10 ⁶ Ιι ³ + 6Ί 0 ⁴ h - 42Ί Ο ² Ιι + + 168), where F _H | - the lower frequency of the range of sound absorption of the element with each additional plate.

2. The element of pop. 1, characterized in that the thickness of each additional plate h is determined by the ratio h <110 · Row-C-b-b / ^ b

Gb ³ li where Po is atmospheric pressure;

k is the adiabatic index equal to 1.4 for air;

B is the width of the rod with the petals;

b is the width of the rod;

d is the plate length;

G is the shear modulus of elasticity of the material of the plates;

If is the distance from the building to the first additional plate.

• j ** X. - /// X / x x X x ----------- _t g “X g.