專利名稱：吸聲結構及消音通道的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及消音技術，尤其涉及一種吸聲結構及消音通道。
背景技術：
鐵路客車的風道體結構如圖1-4所示，風道體10內部通過隔板I分割成多個斷面較小的風道2，風道2內部風速接近8m/s，空氣在風道2內流動時噪聲較大，目前客車上采用多孔消音體3掛設在風道2內壁形成多孔消音風道，，多孔消音體3由多孔吸聲材料構成，通過多孔吸聲材料吸收風道內的噪音以減少風道內噪聲。風道內風速較小(風度小于4m/s)時多孔消音風道的降噪效果較為明顯，但風道內風速接近8m/s時，多孔消音風道內的噪音仍然較大，風速大，風道內噪聲偏大，因此客車的舒適性受到影響。
發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種吸聲結構及消音通道，用于克服現有技術中的缺陷，對風速較大的小截面風道的降噪效果顯著。本發(fā)明提供一種吸聲結構，該吸聲結構由多個吸聲單元拼組形成，所述吸聲單元由底座層和多個吸聲尖劈構成，該吸聲尖劈由基部和尖端兩部分一體構成，尖端的橫截面積小于基部的橫截面積，所有基部均間隔固定在所述底座層上，所述尖端均懸置并向遠離該底座層的方向延伸。本發(fā)明提供的吸聲結構,將底座層沒有固定吸聲尖劈的一面掛設于風道內壁上，并距離風道有0-0. 2m的空氣間隔，吸聲尖劈利用阻抗的逐漸變化，從吸聲尖劈的尖端到基部，聲阻抗從空氣的阻抗逐步過渡到底座層材料的阻抗，因而實現了很好的阻抗匹配，使各個方向、很寬頻段的入射聲均能得到高效的吸收，從而起到高效降噪效果。本發(fā)明還提供一種消音通道，該消音通道至少包括風道，所述風道內壁至少有局部掛設有吸聲結構，所述吸聲結構為上述的吸聲結構，所述吸聲結構的底座層背離吸聲尖劈的一面掛設在所述風道內壁上。本發(fā)明提供的消音通道，通過利用帶有吸聲尖劈的吸聲結構，能夠對小截面、高風速通道內的全頻段噪聲進行有效吸收。
圖I為現有技術中鐵路客車風道的主視圖；圖2為圖I的俯視圖；圖3為圖I的左視圖；圖4為圖2中沿A-A向剖視圖；圖5為本發(fā)明提供的吸聲結構實施例一的俯視圖；圖6為圖5沿B-B向剖視圖7為本發(fā)明提供的吸聲結構實施例二的剖視圖；圖8為本發(fā)明提供的消聲通道的結構示意圖；圖9為本發(fā)明提供的吸聲結構實施例三的主視圖；圖10為圖9中沿C-C向剖視圖。
具體實施例方式如圖5、圖6所75,本發(fā)明實施例提供一種吸聲結構,該吸聲結構由多個吸聲單兀拼組形成，吸聲單元由底座層4和多個吸聲尖劈5構成，該吸聲尖劈5由基部51和尖端52兩部分一體構成，尖端52的橫截面積小于基部51的橫截面積，所有基部51均間隔固定在底座層4上，尖端52均懸置并向遠離該底座層4的方向延伸。吸聲尖劈5可以呈針狀，如圖5-7所示,也可以呈條狀,如圖9、圖10所示。
本發(fā)明提供的吸聲結構，將底座層沒有固定吸聲尖劈的一面掛設于風道內壁上，吸聲尖劈利用阻抗的逐漸變化，從吸聲尖劈的尖端到基部，聲阻抗從空氣的阻抗逐步過渡到底座層材料的阻抗，因而實現了很好的阻抗匹配，使入射聲能得到高效的吸收，從而起到高效降噪效果。其平均吸聲系數可達到1.0。吸聲尖劈5長度無固定值，越長越好，吸聲尖劈低頻吸聲性能好，尖端寬度一般取0. 3 0. 4m,底座層4厚度為0. lm。一般兩個或三個吸聲尖劈5間隔排成一排與底座層4組成一個單元，根據現場設計要求，可采用多個單元。圖5中為四個單元。作為本實施例的優(yōu)選實施方式，吸聲尖劈5由多孔材料構成?？梢赃M一步增加降噪效果。根據風道流速，為了提高吸聲結構的低頻特性，設計吸聲尖劈的彈性模量；另外，為了提高吸聲尖劈的低頻吸聲的特性，在其內部增加了空腔，利用其共振吸聲，提高低頻作用。如圖6所示，吸聲尖劈5為圓臺形。如圖7所示，吸聲尖劈5由多個圓柱體50沿軸線方向排列構成階梯狀，且自基部51至尖端52圓柱體50的直徑依次變小。如圖9、10所示，吸聲尖劈5呈條狀，且其橫截面為三角形。彼此相鄰的兩吸聲單元的吸聲尖劈縱橫交錯排列，如圖8所示，圖8中每個吸聲單元有兩個橫截面呈三角形的吸聲尖劈排列構成，并且吸聲尖劈的兩側面為由多個多邊形連接形成的曲面。本發(fā)明實施例還提供一種消音通道，如圖8所示，該消音通道至少包括風道，風道內壁至少在局部掛設有吸聲結構，包括在局部風道內壁和全部風道內壁掛設吸聲結構，圖8所示在全部風道內壁掛設吸聲結構，包括風道體內壁和隔板內壁，也可以僅僅在隔板內壁上掛設吸聲結構，吸聲結構為任意實施例的吸聲結構，吸聲結構的底座層4背離吸聲尖劈5的一面掛設在風道內壁上。本發(fā)明提供的消音通道，通過利用帶有吸聲尖劈的吸聲結構，對小截面、高風速通道內的噪聲進行有效吸收。為了提高吸聲性能，在掛設底座層時使底座層4與風道內壁之間形成一空氣層6。具體可在通道內壁固定螺栓一端，再在螺栓上穿設間隔套，最后再將底座層穿設于螺栓上通過螺母固定，可根據所需空氣層的厚度設定間隔套的長度，如圖8所示，空氣層的厚度小于等于0.2米。當空氣層厚度為1/4波長時，吸聲系數最大。同時，入射聲波可穿透吸聲尖劈或通過四周繞射到吸聲尖劈背后，通過與風道內壁的折射和反射使吸聲尖劈多次吸聲。
最后應說明的是以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。 ·
權利要求
1.一種吸聲結構，其特征在于，該吸聲結構由多個吸聲單元拼組形成，所述吸聲單元由底座層和多個吸聲尖劈構成，該吸聲尖劈由基部和尖端兩部分一體構成，尖端的橫截面積小于基部的橫截面積，所有基部均間隔固定在所述底座層上，所述尖端均懸置并向遠離該底座層的方向延伸。
2.根據權利要求I所述的吸聲結構，其特征在于，所述吸聲尖劈為圓臺形。
3.根據權利要求I所述的吸聲結構，其特征在于，所述吸聲尖劈由多個圓柱體沿軸線方向排列構成階梯狀，且自基部至尖端圓柱體的直徑依次變小。
4.根據權利要求I所述的吸聲結構，其特征在于，所述吸聲尖劈呈條狀且其橫截面為三角形。
5.根據權利要求1-4任一所述的吸聲結構，其特征在于，所述吸聲尖劈由多孔材料構成。
6.一種消音通道，該消音通道至少包括風道，所述風道內壁至少在局部掛設有吸聲結構，該其特征在于，所述吸聲結構為權利要求1-5任一所述的吸聲結構，所述吸聲結構的底座層背離吸聲尖劈的一面掛設在所述風道內壁上。
7.根據權利要求6所述的消音風道，其特征在于，所述底座層與風道內壁之間具有一空氣層。
8.根據權利要求7所述的消聲風道，其特征在于，所述空氣層的厚度小于等于0.2米。
全文摘要
本發(fā)明公開一種吸聲結構及消聲通道，該吸聲結構由多個吸聲單元拼組形成，所述吸聲單元由底座層和多個吸聲尖劈構成，該吸聲尖劈由基部和尖端兩部分一體構成，尖端的橫截面積小于基部的橫截面積，所有基部均間隔固定在所述底座層上，所述尖端均懸置并向遠離該底座層的方向延伸。將底座層沒有固定吸聲尖劈的一面掛設于風道內壁上，并距離風道有0-0.2m的空氣間隔，吸聲尖劈利用阻抗的逐漸變化，從吸聲尖劈的尖端到基部，聲阻抗從空氣的阻抗逐步過渡到底座層材料的阻抗，因而實現了很好的阻抗匹配，使各個方向、很寬頻段的入射聲均能得到高效的吸收，從而起到高效降噪效果。
文檔編號G10K11/16GK102867506SQ201210339879
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月13日 優(yōu)先權日2012年9月13日
發(fā)明者耿亞彬, 郭濤, 李學遠, 董偉力, 賈紅艷 申請人:唐山軌道客車有限責任公司