一種基于廣義聲子晶體半柱殼聲波帶隙特性的隔聲罩的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種隔聲裝置，尤其涉及一種基于廣義聲子晶體半柱殼聲波帶隙特性的隔聲罩。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活水平的提高，人們對(duì)身處環(huán)境質(zhì)量要求也越來(lái)越高，為改善聲環(huán)境，越來(lái)越多的噪聲控制方法得以應(yīng)用和研宄。在實(shí)際工程應(yīng)用中，噪聲控制主要有三種途徑:(I)對(duì)聲源的控制，即從聲源入手，改進(jìn)聲源的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減少聲源發(fā)出的噪聲等級(jí)；(2)對(duì)聲場(chǎng)接收者的防護(hù)控制，即指暴露在噪聲環(huán)境中的人們?nèi)藶榈牟扇∫欢ǖ谋Ｗo(hù)措施保護(hù)自己不受到傷害，一般可以通過(guò)佩戴護(hù)耳器、減少暴露在噪聲環(huán)境中的時(shí)間等防護(hù)措施；(3)傳播途徑控制，即通過(guò)吸聲、隔聲、消聲等降噪措施降低聲波的傳播能量。
[0003]由于噪聲源頭很多，要從源頭上控制噪聲的產(chǎn)生是非常困難的，所以工程上常用被動(dòng)減振降噪的方法來(lái)抑制有害的振動(dòng)噪聲的傳播，比如在傳播途徑上，采取隔聲處理阻隔其傳播。就現(xiàn)有隔聲技術(shù)而言，隔聲罩是噪聲控制中最易實(shí)現(xiàn)、最經(jīng)濟(jì)的控制方式。隔聲罩將噪聲源封閉在罩內(nèi)，以減少向周?chē)穆曒椛?。隔聲罩的主體結(jié)構(gòu)是罩壁，這就要求罩壁必須有足夠的隔聲量來(lái)阻礙聲波的傳播，根據(jù)質(zhì)量作用定律可知，罩壁密度越大隔音效果越好，故罩壁大多采用重質(zhì)材料來(lái)制造，如磚塊、混泥土、大理石、石膏板、鋼材等。在實(shí)際工程中，需要定期對(duì)隔聲裝置以及聲源設(shè)備的進(jìn)行檢修和維護(hù)，常常要求隔聲罩應(yīng)輕巧方便、便于裝拆及運(yùn)輸，但現(xiàn)有隔聲罩其結(jié)構(gòu)過(guò)于笨重，無(wú)法滿足上述要求。
[0004]采用現(xiàn)有的隔聲技術(shù)固然能使傳遞到結(jié)構(gòu)體上的振動(dòng)及其輻射的噪聲有一定的衰減，但目前在很多加壓設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪聲極大，就現(xiàn)有的隔聲罩而言，隔聲量較小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。中國(guó)專(zhuān)利(授權(quán)公告號(hào)CN203583695U)提供一種模塊組裝式隔聲罩，由框架結(jié)構(gòu)、復(fù)合板模塊組成，框架結(jié)構(gòu)由承力鋼結(jié)構(gòu)、安裝槽結(jié)構(gòu)組成，復(fù)合板模塊的外形規(guī)格統(tǒng)一，包括復(fù)合吸隔聲模塊、隔聲門(mén)模塊等形式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了使得隔聲罩的隔聲量大、拆裝更簡(jiǎn)便而提供一種基于廣義聲子晶體半柱殼聲波帶隙特性的隔聲罩。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:包括基體罩，基體罩是由五個(gè)基體板相互連接組成的方形殼體，且基體罩底端設(shè)置底邊連接板，底邊連接板上設(shè)置螺紋孔，基體罩通過(guò)底邊連接板與基座連接，在每個(gè)基體板的內(nèi)表面上均勻設(shè)置有至少兩個(gè)半圓柱槽，每個(gè)半圓柱槽安裝一個(gè)廣義聲子晶體半柱殼，每個(gè)廣義聲子晶體半柱殼由內(nèi)至外至少設(shè)置兩個(gè)周期組元，每個(gè)周期組元由內(nèi)至外依次是非金屬層和金屬層，且非金屬層和金屬層是相互貼合的，每個(gè)周期組元之間是相互貼合的。
[0007]本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征:
[0008]1.每個(gè)廣義聲子晶體半柱殼有三個(gè)周期組元，每個(gè)廣義聲子晶體半柱殼由內(nèi)至外依次是第一非金屬層、第一金屬層、第二非金屬層、第二金屬層、第三非金屬層和第三金屬層，各層之間相互貼合。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明將廣義聲子晶體半柱殼引入到隔聲罩結(jié)構(gòu)中，利用其產(chǎn)生的聲波帶隙來(lái)抑制聲波在晶體罩內(nèi)的傳播，并可通過(guò)調(diào)節(jié)廣義聲子晶體半柱殼的結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料參數(shù)、周期組元的數(shù)量及尺寸來(lái)改變帶隙位置、帶隙寬度以及隔聲量，并能在帶隙頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)減振降噪的目的，本發(fā)明與現(xiàn)有的隔聲技術(shù)具有本質(zhì)區(qū)別，具有隔聲量大、便于裝拆及運(yùn)輸、設(shè)計(jì)制造成本低使用可靠并對(duì)工作環(huán)境要求低的優(yōu)勢(shì)。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本發(fā)明基體罩的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4是本發(fā)明基體板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖5是本發(fā)明具有三個(gè)周期組元的廣義聲子晶體半柱殼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖6是本發(fā)明基體板上安裝廣義聲子晶體半柱殼的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0017]本發(fā)明主要是針對(duì)中高頻域聲源的隔聲，本發(fā)明是基于廣義聲子晶體半柱殼的聲波帶隙特性而設(shè)計(jì)的隔聲罩。其原理是沿非金屬基體板X(qián)方向周期布置廣義聲子晶體半柱殼，當(dāng)聲波在廣義聲子晶體半柱殼中傳播時(shí)，由于其內(nèi)部不同阻抗特性的分界面處反射相消(即徑向周期性)作用，形成聲波帶隙，此帶隙具有控制波的傳播特性，進(jìn)而抑制了相應(yīng)頻率范圍內(nèi)的聲波在晶體中傳播。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)在帶隙頻率范圍內(nèi)的大幅度減振降噪的目的。
[0018]實(shí)施案例一:結(jié)合圖1至圖6，本發(fā)明包括基體罩1，基體罩I是由五個(gè)基體板4、5、6、7、8相互連接組成的方形殼體，也即基體罩I由基體板4、5、6、7、8通過(guò)若干螺栓3連接所組成，基體罩是隔聲罩的主體結(jié)構(gòu)。且基體罩I底端設(shè)置底邊連接板17，底邊連接板17上設(shè)置螺紋孔15，基體罩I通過(guò)底邊連接板17與基座連接，也即本發(fā)明通過(guò)螺栓的連接的方式將隔聲罩與基座連接在一起，在每個(gè)基體板的內(nèi)表面上均勻設(shè)置有至少兩個(gè)半圓柱槽16，也即半圓柱槽16在基本板上成列均勻布置，半圓柱槽與半圓柱槽之間的間距是相等的，且每個(gè)半圓柱槽16安裝一個(gè)廣義聲子晶體半柱殼2，這樣實(shí)現(xiàn)在每個(gè)基體板的內(nèi)表面上均勻排列的至少兩個(gè)的廣義聲子晶體半柱殼2，每個(gè)廣義聲子晶體半柱殼2由內(nèi)至外至少設(shè)置兩個(gè)周期組元，每個(gè)周期組元由內(nèi)至外依次是非金屬層和金屬層，且非金屬層和金屬層是相互貼合的，每個(gè)周期組元之間是相互貼合的。
[0019]本發(fā)明的廣義聲子晶體半柱殼2是由兩種不同材質(zhì)的同軸線半柱殼交替連接所組成，半圓柱槽16在基體板4、5、6、7、8的內(nèi)表面上周期排列，聲子晶體的各層之間的貼合、各周期組元之間的貼合都是采用脹緊、粘連或其他合理的工藝方法。廣義聲子晶體半柱殼的結(jié)構(gòu)尺寸、材料參數(shù)、周期組元的數(shù)量及尺寸可以根據(jù)使用環(huán)境的需要進(jìn)行調(diào)整，從而改變帶隙位置、帶隙寬度以及隔聲量。
[0020]實(shí)施案例二:結(jié)合圖5，每個(gè)廣義聲子晶體半柱殼有三個(gè)周期組元，每個(gè)廣義聲子晶體半柱殼由內(nèi)至外依次是第一非金屬層9、第一金屬層10、第二非金屬層11、第二金屬層12、第三非金屬層13和第三金屬層14，各層之間相互貼合，具有三個(gè)周期組元的廣義聲子晶體半柱殼是采用三層非金屬半柱殼9、11、13和三層金屬半柱殼10、12、14交替著通過(guò)脹緊、粘連或其他合理的工藝方法連接在一起。
[0021]本發(fā)明在實(shí)際使用時(shí)應(yīng)考慮到以下幾種因素:
[0022]1.基體罩和周期組元的材料。根據(jù)工作環(huán)境不同，基體罩和組成廣義聲子晶體半柱殼的組元可以選擇不同的材料。例如非金屬材料可采用尼龍、增強(qiáng)型尼龍、聚苯硫醚、聚合物復(fù)合材料等等，金屬材料可采用鋼、鋁及各種合金等。
[0023]2.周期組元的數(shù)量及結(jié)構(gòu)尺寸。根據(jù)幾何尺寸、頻帶范圍等要求可以調(diào)整周期組元的數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸。
[0024]3.隔聲罩與基座的連接。較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)聲傳入隔聲罩內(nèi)會(huì)使其成為聲輻射源，從而大大降低隔聲效果，使隔聲量降低。為避免或減少機(jī)座的振動(dòng)傳給隔聲罩，隔聲罩與基座的連接處應(yīng)安裝隔振器，隔聲罩與設(shè)備的必要連接處應(yīng)盡量采用彈性軟連接。
[0025]應(yīng)該說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明而非限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例。一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于廣義聲子晶體半柱殼聲波帶隙特性的隔聲罩，包括基體罩，基體罩是由五個(gè)基體板相互連接組成的方形殼體，且基體罩底端設(shè)置底邊連接板，底邊連接板上設(shè)置螺紋孔，基體罩通過(guò)底邊連接板與基座連接，其特征在于:在每個(gè)基體板的內(nèi)表面上均勻設(shè)置有至少兩個(gè)半圓柱槽，每個(gè)半圓柱槽安裝一個(gè)廣義聲子晶體半柱殼，每個(gè)廣義聲子晶體半柱殼由內(nèi)至外至少設(shè)置兩個(gè)周期組元，每個(gè)周期組元由內(nèi)至外依次是非金屬層和金屬層，且非金屬層和金屬層是相互貼合的，每個(gè)周期組元之間是相互貼合的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于廣義聲子晶體半球殼聲波帶隙特性的隔聲罩，其特征在于:每個(gè)廣義聲子晶體半柱殼有三個(gè)周期組元，每個(gè)廣義聲子晶體半柱殼由內(nèi)至外依次是第一非金屬層、第一金屬層、第二非金屬層、第二金屬層、第三非金屬層和第三金屬層，各層之間相互貼合。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供的是一種基于廣義聲子晶體半柱殼聲波帶隙特性的隔聲罩，包括基體罩，基體罩是由五個(gè)基體板相互連接組成的方形殼體，且基體罩底端設(shè)置底邊連接板，底邊連接板上設(shè)置螺紋孔，基體罩通過(guò)底邊連接板與基座連接，在每個(gè)基體板的內(nèi)表面上均勻設(shè)置有至少兩個(gè)半圓柱槽，每個(gè)半圓柱槽安裝一個(gè)廣義聲子晶體半柱殼，每個(gè)廣義聲子晶體半柱殼由內(nèi)至外至少設(shè)置兩個(gè)周期組元，每個(gè)周期組元由內(nèi)至外依次是非金屬層和金屬層，且非金屬層和金屬層是相互貼合的，每個(gè)周期組元之間是相互貼合的。本發(fā)明具有隔聲量大、便于裝拆及運(yùn)輸、設(shè)計(jì)制造成本低等優(yōu)勢(shì)，且本發(fā)明對(duì)帶隙范圍內(nèi)的振動(dòng)具有良好的減振降噪的效果。
【IPC分類(lèi)】G10K11-168, G10K11-162, E04B1-82
【公開(kāi)號(hào)】CN104538022
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410827038
【發(fā)明人】舒海生, 王興國(guó), 李曉剛, 劉偉, 史肖娜, 梁善軍, 趙磊, 董福臻, 許立環(huán)
【申請(qǐng)人】哈爾濱工程大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月25日