一种隔音结构的制作方法

本实用新型涉及隔音技术，尤其涉及一种隔音结构。

背景技术：

21世纪我国科技领域，例如大型航空器、高速铁路等机械设备进入快速发展阶段，于是人们被各种噪音包围，而人们也开始意识到噪音对于己身的危害。

如今，隔声材料已经被普遍应用到噪音控制各方面，从生产制造业到居民的日常生活。然而低频噪音是很难被阻隔的，现有的声隔材料例如泡沫，复合板等仅对高频的噪音有良好的阻隔效果，这些材料一般用增加厚度的方式来提高对低频噪音阻隔，当然这样方式实施时常受到重量和体积的限制而难以实现。因此对低频噪音的控制是一项非常有必要的工作。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种隔音结构，该隔音结构能够有效地阻隔低频噪音。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种隔音结构，包括至少一个的隔音单元，所述隔音单元包括框架、薄膜和质量元件，所述框架为两端具有开口的中空结构，中空结构的所述框架的两端分别设有所述薄膜，所述质量元件设置于所述薄膜上。

进一步的，所述隔音单元的数目为两个以上，两个以上的所述隔音单元分别连接形成所述隔音结构。

进一步的，两个以上的所述隔音单元呈周期性分布。

进一步的，所述薄膜粘接于所述框架上，所述质量元件粘接于所述薄膜上。

进一步的，所述质量元件设置于薄膜的中心。

进一步的，所述框架的材质为刚性材料，所述薄膜的材质为弹性材料。

进一步的，所述框架为正方体结构，正方体结构的所述框架的边长为5mm-15mm，壁厚为0.3mm-0.7mm。

进一步的，所述薄膜厚度为0.1mm-0.4mm。

进一步的，所述质量元件为圆柱体结构，圆柱体结构的所述质量元件的底面的直径为0.6mm-1.5mm。

进一步的，所述质量元件的材质为金属材料或者金属合金材料。

本实用新型的有益效果在于：隔音结构中隔音单元的薄膜和附加在其上的质量元件构成局部共振结构，在外部声波激励下，薄膜和质量元件产生局部性反向共振，使隔音单元的平均位移为零，有效地阻隔低频噪音；结构简单、加工方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的隔音结构的整体示意图；

图2为本实用新型实施例一的隔音结构的正视图；

图3为图2中细节A的放大图；

图4为本实用新型实施例一的隔音结构有限元测试结果截图；

标号说明：

1、框架；2、薄膜；3、质量元件；

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：隔音单元的薄膜和质量元件等效成一个弹簧连接一个振子的局域共振结构。

请参照图1至图4，一种隔音结构，包括至少一个的隔音单元，所述隔音单元包括框架1、薄膜2和质量元件3，所述框架1为两端具有开口的中空结构，中空结构的所述框架1的两端分别设有所述薄膜2，所述质量元件3设置于所述薄膜2上。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：隔音结构中隔音单元的薄膜和附加在其上的质量元件构成局部共振结构，在外部声波激励下，薄膜和质量元件产生局部性反向共振，使隔音单元的平均位移为零，有效地阻隔低频噪音；结构简单、加工方便。

进一步的，所述隔音单元的数目为两个以上，两个以上的所述隔音单元分别连接形成所述隔音结构。

进一步的，两个以上的所述隔音单元呈周期性分布。

从上述描述可知，作为一个具体的结构实例，隔音单元的数目为多个，多个隔音单元分别连接形成所述隔音结构。多个隔音单元可以呈周期性分布，具体分布方式可以选择阵列式周期性分布，例如沿平面内互相垂直的两个方向阵列排布形成一个较大的矩形隔音结构，或者其他形状的隔音结构。

进一步的，所述薄膜2粘接于所述框架1上，所述质量元件3粘接于所述薄膜2上。

进一步的，所述质量元件3设置于薄膜2的中心。

从上述描述可知，作为一个具体的结构实例，质量元件粘接在薄膜上，事实上，质量元件可以采用其他方式与薄膜结合，比如说，在薄膜中心处设置一卡位，质量元件卡合在所述卡位内。

进一步的，所述框架1的材质为刚性材料，所述薄膜2的材质为弹性材料。

从上述描述可知，刚性材料制成的框架能够起到支撑作用，弹性材料制成的薄膜能够提供粘接需要的张紧力。

进一步的，所述框架1为正方体结构，正方体结构的所述框架1的边长为5mm-15mm，壁厚为0.3mm-0.7mm。

从上述描述可知，在保证强度的前提下，框架壁厚可以适当的减小，有利于减轻整个隔音结构的重量。

进一步的，所述薄膜2厚度为0.1mm-0.4mm。

从上述描述可知，薄膜厚度小，能够提供足够的张紧力，使薄膜与框架粘接牢靠；此厚度区间的薄膜针对中低频100-500Hz的噪音能产生一个较宽带隙的阻隔。

进一步的，所述质量元件3为圆柱体结构，圆柱体结构的所述质量元件3的底面的直径为0.6mm-1.5mm。

进一步的，所述质量元件3的材质为金属材料或者金属合金材料。

从上述描述可知，金属材料和金属合金材料是密度比较大的材料，选用它们作为质量元件，有利于减小质量元件的体积。

实施例一

请参照图1至图4，本实用新型的实施例一为：如图1至图3所示，一种隔音结构，包括至少一个的隔音单元，所述隔音单元包括框架1、薄膜2和质量元件3，所述框架1为两端具有开口的中空结构，中空结构的所述框架1的两端分别设有所述薄膜2，所述质量元件3设置于所述薄膜2上。

所述隔音单元的数目为两个以上，两个以上的所述隔音单元分别连接形成所述隔音结构。作为优选方式，两个以上的所述隔音单元呈周期性分布，形成一个较大的栅格结构。

所述薄膜2粘接于所述框架1上，所述质量元件3粘接于所述薄膜2上，优选的，所述质量元件3设置于所述薄膜2远离所述框架1的一侧的中心位置。

所述框架1的材质为刚性材料，所述刚性材料为有机玻璃或铝合金，应当理解的，可用的刚性材料远不止这两种，其他质量小、强度高的材料也可以用来制作所述框架1。在本实施例中，所述框架1为正方体结构，正方体结构的所述框架1的边长为5mm-15mm，壁厚为0.3mm-0.7mm。作为优选，所述框架1的边长为10mm，壁厚为0.5mm。

由于所述薄膜2是通过张紧力粘接在所述框架1两端的，所以要求所述薄膜2的材质为弹性材料，优选乳胶。可以理解的，硅胶也是一种弹性材料，其作为薄膜2，也是可行的。进一步的，所述薄膜2厚度为0.1mm-0.4mm，在本实施例中，所述薄膜2的厚度为0.2mm。

所述质量元件3的材质为金属材料或者金属合金材料，所述金属合金材料为铸铁，所述质量元件3为圆柱体结构，圆柱体结构的所述质量元件3的底面的直径为0.6mm-1.5mm，优选1mm。

每个隔音单元的薄膜2和质量元件3能够等效成一个弹簧连接一个振子的局域共振结构，调整薄膜2的张紧力类似于改变弹簧的弹性系数，调整质量元件3的尺寸和材料类似于改变振子的质量。因此，能够通过调整薄膜2的张紧力和调整质量元件3的尺寸和材料，控制隔音结构的隔声峰值频率。如图4所示，框架1、薄膜2、质量元件3分别采用优选尺寸后，隔音单元经过有限元软件仿真方法(FEM)得到的声学传递损失曲线，会发现在低频范围内，尤其是100-500HZ频段范围内，出现多次的吸收峰值。最高的传递损失量可以达到77.02dB，形成了一个在低频范围内多带隙高吸收的结构。

综上所述，本实用新型提供的隔音结构，该隔音结构能够有效地阻隔低频噪音；结构简单、加工方便、体积小。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。