聲學(xué)夾層板的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種聲學(xué)夾層板，屬于新型材料領(lǐng)域。包括夾層和粘接在夾層兩側(cè)的面板層，所述夾層由若干個(gè)尺寸相同的六棱錐單元相向?qū)咏M成，對(duì)接后六棱錐單元之間形成封閉空腔。本實(shí)用新型中利用六棱錐結(jié)構(gòu)具有漸變吸聲的特點(diǎn)，通過六棱錐單元相向?qū)咏M成六棱錐蜂窩夾層，可以有效地進(jìn)行隔聲吸聲；同時(shí)，通過六棱錐單元相向?qū)舆€可以提升夾層板的強(qiáng)度。通過面板、六棱錐單元材料變換，可大大提升隔聲和消聲效果。
【專利說明】聲學(xué)夾層板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種聲學(xué)夾層板，具體講是一種隔聲吸聲性能較好的聲學(xué)夾層板，屬于新型材料領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]聲學(xué)夾層板結(jié)構(gòu)具有輕質(zhì)、剛度大、抗沖擊等特性，廣泛用在汽車、高速列車、艦船潛艇以及航空航天飛行器的外殼結(jié)構(gòu)，噪聲通過結(jié)構(gòu)透射進(jìn)入艙內(nèi)或傳出艙外。為了提高結(jié)構(gòu)的聲學(xué)夾層板結(jié)構(gòu)具有輕質(zhì)、剛度大、抗沖擊等特性，廣泛用在汽車、高速列車、艦船潛艇以及航空航天飛行器的外殼結(jié)構(gòu)，噪聲通過結(jié)構(gòu)透射進(jìn)入艙內(nèi)或傳出艙外。為了提高結(jié)構(gòu)的隔聲吸聲性能，在結(jié)構(gòu)之間添加隔聲吸聲材料或使用具有優(yōu)良隔聲性能的結(jié)構(gòu)，然而往往只對(duì)特定的頻率有效，難以實(shí)現(xiàn)全頻段的隔聲吸聲。要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的吸聲或隔聲，首先要滿足聲界面相鄰介質(zhì)之間阻抗的匹配或失配，通過特殊結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)，如微穿孔板，但其只對(duì)特定頻率有效；采用梯度變化的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)阻抗的逐漸過渡，然而梯度材料的制備受到工藝和材料本身的限制，其隔聲吸聲性能無法達(dá)到理想的效果。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種隔聲吸聲性能好的聲學(xué)夾層板。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的聲學(xué)夾層板，包括夾層和粘接在夾層兩側(cè)的面板層，所述夾層由若干個(gè)尺寸相同的六棱錐單元相向?qū)咏M成，對(duì)接后六棱錐單元之間形成封閉空腔。
[0005]本實(shí)用新型中，所述面板層均為隔聲面板，所述六棱錐單元為無孔結(jié)構(gòu)，各六棱錐單元之間的封閉空腔組成隔聲層。
[0006]本實(shí)用新型中，所述面板層均為吸聲面板，所述六棱錐單元為開孔結(jié)構(gòu)，各六棱錐單元與各六棱錐單元之間的封閉空腔組成消聲層。
[0007]本實(shí)用新型中，所述任意一側(cè)面板層米用隔聲面板，另一側(cè)面板層米用吸聲面板；所述與隔聲面板粘接的六棱錐單元為無孔結(jié)構(gòu)，與吸聲面板粘接的六棱錐單元為開孔結(jié)構(gòu)。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果在于:(I)、本實(shí)用新型中利用六棱錐結(jié)構(gòu)具有漸變吸聲的特點(diǎn)，通過六棱錐單元相向?qū)咏M成六棱錐蜂窩夾層，可以有效地進(jìn)行隔聲吸聲；同時(shí)，通過六棱錐單元相向?qū)舆€可以提升夾層板的強(qiáng)度；(2)、通過采用隔聲面板、無孔結(jié)構(gòu)六棱錐單元，隔聲面板可以最大限度地反射噪聲并通過六棱錐單元之間封閉空腔形成隔聲層的進(jìn)行有效隔聲，可大大提升了夾層板的隔聲效果；(3)、通過采用吸聲面板、開孔六棱錐單元，吸聲面板可以使噪聲得以入射進(jìn)入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，并通過各開孔六棱錐單元與各開孔六棱錐單元之間的封閉空腔形成消聲層，對(duì)噪聲進(jìn)行減弱，大大提升夾層板的吸聲效果；(4)、將聲學(xué)夾層板一側(cè)設(shè)成消聲結(jié)構(gòu)、一側(cè)設(shè)成吸聲結(jié)構(gòu)，同時(shí)具備吸聲和隔聲功能，實(shí)現(xiàn)了一板兩用，在節(jié)約材料的同時(shí)降低了夾層板的空間占用；(5)、本實(shí)用新型通過在保持原結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可根據(jù)不同的工作環(huán)境對(duì)面板和六棱錐單元進(jìn)行材料更換，可實(shí)現(xiàn)不同頻段聲音的隔離或吸收，拓展了聲學(xué)夾層板功能，提高了聲學(xué)夾層板的應(yīng)用領(lǐng)域。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型聲學(xué)夾層板展開結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型聲學(xué)夾層板整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3為六棱錐蜂窩夾層的示意圖；
[0012]圖4為六棱錐單元組的示意圖；
[0013]圖5為單一密封腔形成示意圖；
[0014]圖6為封閉空腔形狀示意圖；
[0015]圖7為無孔六棱錐單元示意圖；
[0016]圖8為有孔六棱錐單元示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]如圖1、2所示，本實(shí)用新型聲學(xué)夾層板結(jié)構(gòu)，包括上面板1、下面板2和六棱錐蜂窩夾層3 ;其中，上面板I粘貼在六棱錐蜂窩夾層3的上表面，下面板2粘貼在六棱錐蜂窩夾層3的下表面；上面板1、下面板2和六棱錐蜂窩夾層3的材料和結(jié)構(gòu)的選擇應(yīng)根據(jù)具體工作環(huán)境來確定。
[0019]如圖3、4所示，本實(shí)用新型六棱錐蜂窩夾層3由若干個(gè)外部結(jié)構(gòu)、尺寸相同的六棱錐單元4相向拼合粘接組成，呈蜂窩狀；同一方向上的六棱錐單元4的底面位于同一平面，相互粘接的六棱錐單元4之間形成封閉空腔5。
[0020]如圖5、6所示，封閉空腔5由6個(gè)六棱錐單元4包圍形成，6個(gè)六棱錐單元3對(duì)3相向粘接，封閉空腔5的形狀如圖5。
[0021]如圖7所示，單個(gè)的六棱錐單元4分為尖部和基部?jī)刹糠?，基部為六邊形結(jié)構(gòu)，類似于尖劈結(jié)構(gòu)，其具有漸變吸聲層的特點(diǎn)，可以大大拓展結(jié)構(gòu)的吸聲頻段。
[0022]如圖8所示，六棱錐單元4上開有多個(gè)開孔6，形成開孔六棱錐單元。
[0023]在使用過程中，如夾層板要達(dá)到吸聲的目的，上面板1、下面板2均采用吸聲結(jié)構(gòu)，如開孔，以便于吸收聲音，其材料應(yīng)選取與聲傳播介質(zhì)阻抗相匹配，使噪聲得以進(jìn)入夾層板結(jié)構(gòu)內(nèi)部；六棱錐蜂窩夾層3中的六棱錐單元4均采用開孔結(jié)構(gòu)，六棱錐單元4上的開孔6與六棱錐蜂窩夾層3中封閉空腔形成消聲層；六棱錐單元4選取與聲傳播介質(zhì)阻抗相匹配的材料制成。
[0024]夾層板要達(dá)到隔聲的目的，上面板1、下面板2均采用隔聲結(jié)構(gòu)，以便于阻止噪聲，其材料應(yīng)選取與聲傳播介質(zhì)阻抗相失配，以最大限度地反射噪聲；六棱錐蜂窩夾層3中的六棱錐單元4不設(shè)開孔，六棱錐蜂窩夾層中封閉空腔形成空氣夾層，與最大限度地隔聲；同時(shí)，六棱錐單元4選取與聲傳播介質(zhì)阻抗失配的材料，以進(jìn)一步提高隔聲效果。
[0025]夾層板要同時(shí)達(dá)到一隔聲、另一面吸聲的目的，則隔聲面面板采用隔聲結(jié)構(gòu)，以阻止聲音；與隔聲面面板粘接的六棱錐單元4不設(shè)開孔，以最大限度地隔聲。同時(shí)，隔聲面面板和六棱錐單元4均選取與聲傳播介質(zhì)阻抗失配的材料，以進(jìn)一步提高隔聲效果。吸聲面面板采用吸聲結(jié)構(gòu)，使噪聲得以順利進(jìn)入，與吸聲面面板粘接的六棱錐單元4采用開孔結(jié)構(gòu)，六棱錐單元4上的開孔6與六棱錐蜂窩夾層3中封閉空腔形成消聲層；吸聲面面板和六棱錐單元4選取與聲傳播介質(zhì)阻抗相匹配的材料制成。
[0026]以飛機(jī)機(jī)艙結(jié)構(gòu)為例，為了吸收艙內(nèi)噪聲，則機(jī)艙內(nèi)壁面選擇微穿孔板結(jié)構(gòu)，以吸收艙內(nèi)噪聲；與內(nèi)壁面相連的六棱錐單元選擇開孔結(jié)構(gòu)，利用消聲器原理，進(jìn)一步吸收透射穿過內(nèi)壁面的噪聲。同時(shí)，為了阻止艙外噪聲透射進(jìn)入機(jī)艙內(nèi)部，則選擇無孔剛度較大的面板，同時(shí)與之相連的六棱錐單元選擇無孔結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步阻止噪聲的進(jìn)入艙內(nèi)。六棱錐單元與面板、六棱錐單元之間都存在空氣夾層，可以有效提高結(jié)構(gòu)的隔聲效果。
[0027]以潛艇為例，一方面要求艙內(nèi)有很好的舒適性，另一方面要求減少結(jié)構(gòu)向水中輻射噪聲，也要降低其對(duì)聲的反射，降低其被探測(cè)的概率，潛艇結(jié)構(gòu)內(nèi)外兩側(cè)均可以選取穿孔的面板，以吸收噪聲；兩側(cè)面板間的六棱錐單元采用開孔結(jié)構(gòu)。對(duì)于艙內(nèi)，吸聲的同時(shí)阻止艙內(nèi)噪聲向艙外福射；對(duì)于艙外，吸收聲波，減少聲的反射，降低被探測(cè)的概率。
[0028]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種聲學(xué)夾層板，包括夾層和粘接在夾層兩側(cè)的面板層，其特征在于:所述夾層由若干個(gè)尺寸相同的六棱錐單元相向?qū)咏M成，對(duì)接后六棱錐單元間形成封閉空腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲學(xué)夾層板，其特征在于:所述面板層均為隔聲面板，所述六棱錐單元為無孔結(jié)構(gòu)，各六棱錐單元之間的封閉空腔組成隔聲層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲學(xué)夾層板，其特征在于:所述面板層均為吸聲面板，所述六棱錐單元為開孔結(jié)構(gòu)，各六棱錐單元與各六棱錐單元之間的封閉空腔組成消聲層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲學(xué)夾層板，其特征在于:所述任意一側(cè)面板層采用隔聲面板，另一側(cè)面板層采用吸聲面板；所述與隔聲面板粘接的六棱錐單元為無孔結(jié)構(gòu)，與吸聲面板粘接的六棱錐單元為開孔結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B32B3/12GK204257199SQ201420704076
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】寧少武, 史治宇 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)