一种水声用多层复合声学结构的制作方法
【专利摘要】本发明属于水声工程【技术领域】，提出一种水声用多层复合声学结构。提出的一种水声用多层复合声学结构具有；由纵梁（6）、横梁（1）连接构成支撑骨架（3）；支撑骨架（3）的外侧均设置有吸声层（2）；支撑骨架（3）的中心空腔内填充有隔声层（4）与流体腔（5）形成的谐振腔，其中隔声层（4）至少为两层；流体腔（5）至少为一个；隔声层（4）内填充有配重体（7），用以对隔声层（4）进行固定，并起到调节浮力及重力的作用。本发明具有安装方便、结构形式简单、在宽频带都具有优异吸声性能的特点，可在消声水池、船舶声纳舱等领域中应用。
【专利说明】一种水声用多层复合声学结构
【技术领域】
[0001]本发明属于水声工程【技术领域】，具体涉及一种水声用多层复合声学结构。
【背景技术】
[0002]至今为止，用于水中声波的吸声或隔声结构通常由具有高损耗的单一橡胶材料或聚氨酯材料组成，制作成板状或圆锥形状，为增强吸声能力内部还开有空腔结构。通过材料及结构优化调整后会，此类结构会在一定频带内获得优良的吸声性能。但是此类结构吸声频带较窄，若想获取宽频带吸声效果，其结构厚度或长度必须足够长。而且其功能性较为单一，通常只能吸声不能反声或隔声，存在声泄漏的现象发生。另外，大部分水声材料采用胶黏剂或涂覆方式安装在刚性结构表面，施工工艺复杂，施工时间长。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种水声用多层复合声学结构。
[0004]本发明为完成上述目的采用如下技术方案:
一种水声用多层复合声学结构，所述的多层复合声学结构具有支撑骨架；所述的支撑骨架为由纵梁、横梁连接构成的中空结构的矩形框架；所述支撑骨架的外侧均设置有吸声层；所述支撑骨架的中心空腔内填充有隔声层与流体腔形成的谐振腔，其中所述的隔声层至少为两层；所述的流体腔至少为一个，所述的流体腔位于相邻两层隔声层之间，或位于隔声层与支撑骨架的内壁面之间，通过调节位置布局及隔声层、流体腔的数量可形成不同谐振腔结构，从而可实现多个特定频率的谐振吸声；所述的隔声层内填充有配重体，用以对隔声层进行固定，并起到调节浮力及重力的作用。
[0005]所述的吸声层采用螺栓或挂钩悬挂或直接粘接的方式连接在支撑骨架的外壁面上。
[0006]所述的吸声层为具有高阻尼内耗的橡胶或聚氨酯材料，声阻抗与水相接近。
[0007]所述的吸声层为带有空心结构的圆锥状或棱柱状或矩形块状。
[0008]所述的吸声层厚度为50?300mm，吸声层的厚度越厚，其有效吸声频段余越低。
[0009]支撑骨架矩形框架内相邻两层隔声层的厚度不同或材质不同或厚度、材质均不同，用以避免声吻合效应的发生，防止漏声现象的发生。
[0010]所述的配重体为混凝土或铅块或石块或钢块。
[0011]所述流体腔的厚度为50?200mm之间。
[0012]本发明提出的一种水声用多层复合声学结构，在支撑骨架的内部填充厚度不等或材质不同的隔声层，在支撑骨架的外侧设置吸声层，使支撑骨架兼具吸声及隔声的功能，实现了声波的往复反射，增加了声波的传播距离，通过高内耗吸声材料实现声波的耗散；设置有流体腔，流体腔充入水与隔声层壁面之间会形成声学谐振腔，通过谐振耗能机理实现特定频率下的声波吸收；设置的隔声层会阻隔声波向另一侧的传播，减少声波能量泄漏现象的发生，从而通过多种作用机理实现在宽频带内高吸声、隔声作用，此种声学结构形式可在2KHz至10KHz内吸声系数> 99%，隔声量不小于30dB ;综上所述，本发明具有结构形式简单、安装方便、在宽频带内具有优异吸声性能的特点，可在消声水池、船舶声纳舱等领域中应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的结构示意图。
[0014]图2为本发明中隔声层与流体腔配合的第一种结构形式图3为本发明中隔声层与流体腔配合的第二种结构形式。
[0015]图4为本发明中隔声层与流体腔配合的第三种结构形式。
[0016]图中:1、横梁，2、吸声层，3、支撑骨架，4、隔声层，5、流体腔，6、纵梁，7、配重体。
【具体实施方式】
[0017]结合附图和具体实施例对本发明加以说明:
如图1所示，并参照图2，一种水声用多层复合声学结构，所述的多层复合声学结构具有支撑骨架3 ;所述的支撑骨架3为由纵梁6、横梁I连接构成的中空结构的矩形框架；所述支撑骨架3的外侧均设置有吸声层2 ;所述的吸声层2为具有高阻尼内耗的橡胶或聚氨酯材料，声阻抗与水相接近，所述的吸声层2为空心结构的圆锥状或棱柱状或矩形块状；该实施例中所述的吸声层2为空心结构的圆锥状；所述吸声层2的厚度为50?300mm，吸声层的厚度越厚，其有效吸声频段余越低；所述的吸声层2采用螺栓或挂钩悬挂或直接粘接的方式连接在支撑骨架的外壁面上；所述支撑骨架3的中心空腔内填充有隔声层4与流体腔5形成的谐振腔，该实施例中，所述的隔声层4为两层；两层隔声层的厚度不同或材质不同或厚度、材质均不同，用以避免声吻合效应的发生，防止漏声现象的发生；所述的流体腔5为一个，所述流体腔的厚度为50?200mm之间；两层所述的隔声层4分别贴于支撑骨架3的内壁面上，所述的流体腔5位于两层隔声层4之间；所述的隔声层4内填充有配重体7，用以对隔声层4进行固定，并起到调节浮力及重力的作用；所述的配重体为混凝土或铅块或石块或钢块。
[0018]如图3所示，该实施例的主体结构同实施例1，该实施例中，所述的隔声层4为两层；两层隔声层的厚度不同或材质不同或厚度、材质均不同，用以避免声吻合效应的发生，防止漏声现象的发生；两层所述的隔声层4位于支撑框架的中心空腔内，且两层所述的隔声层4均与所对应支撑框架内壁面之间具有间隙；所述的流体腔5为两个，两个所述的流体腔5分别位于隔声层4与支撑框架的内壁面之间。
[0019]如图4所示，该实施例的主体结构同实施例1，该实施例中，所述的隔声层4为两层；两层隔声层的厚度不同或材质不同或厚度、材质均不同，用以避免声吻合效应的发生，防止漏声现象的发生；所述的流体腔5为两个，两个所述的流体腔5与两个隔声层4间隔设置。
[0020]以上所述的仅是本发明原理的优选实施方式。在不脱离本发明原理的前提下，无需经过创造性劳动就能够联想到的技术特征，还可以做出若干变形和改进，这些变化都应视为等同特征，仍属于本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种水声用多层复合声学结构，其特征在于:所述的多层复合声学结构具有支撑骨架(3);所述的支撑骨架(3)为由纵梁(6)、横梁(1)连接构成的中空结构的矩形框架；所述支撑骨架(3)的外侧均设置有吸声层(2);所述支撑骨架(3)的中心空腔内填充有隔声层(4)与流体腔(5)形成的谐振腔，其中所述的隔声层(4)至少为两层；所述的流体腔(5)至少为一个，所述的流体腔(5)位于相邻两层隔声层(4)之间，或位于隔声层(4)与支撑骨架(3)的内壁面之间，通过调节位置布局及隔声层、流体腔的数量可形成不同谐振腔结构，从而可实现多个特定频率的谐振吸声；所述的隔声层(4)内填充有配重体(7)，用以对隔声层(4)进行固定，并起到调节浮力及重力的作用。
2.根据权利要求1所述的一种水声用多层复合声学结构，其特征在于:所述的吸声层(2 )采用螺栓或挂钩悬挂或直接粘接的方式连接在支撑骨架的外壁面上。
3.根据权利要求1所述的一种水声用多层复合声学结构，其特征在于:所述的吸声层(2)为具有高阻尼内耗的橡胶或聚氨酯材料，声阻抗与水相接近。
4.根据权利要求1所述的一种水声用多层复合声学结构，其特征在于:所述的吸声层(2)为空心结构的圆锥状或棱柱状或矩形块状。
5.根据权利要求1所述的一种水声用多层复合声学结构，其特征在于:所述的吸声层(2)厚度为50?300mm，吸声层的厚度越厚，其有效吸声频段余越低。
6.根据权利要求1所述的一种水声用多层复合声学结构，其特征在于:支撑骨架矩形框架内相邻两层隔声层的厚度不同或材质不同或厚度、材质均不同，用以避免声吻合效应的发生，防止漏声现象的发生。
7.根据权利要求1所述的一种水声用多层复合声学结构，其特征在于:所述的配重体为混凝土或铅块或石块或钢块。
8.根据权利要求1所述的一种水声用多层复合声学结构，其特征在于:所述流体腔的厚度为50?200mm之间。
【文档编号】G10K11/16GK104505086SQ201410783371
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月18日 优先权日:2014年12月18日
【发明者】张用兵, 陈灵鸽, 黄圣波, 尹绪超, 李宏伟 申请人:洛阳双瑞橡塑科技有限公司