250Hz时，穿孔的形状为横截面变化的斜穿 孔，腔体形状采用球体，球体半径2.0mm，腔内气压为1.5atm，气体采用空气，液体采用硅油， 固体颗粒采用粒径为1.0mm的沙碱，气液固Ξ相的体积比为1:2:2。
[0021 ]优选的，入射声波的频率为250~1000化时，穿孔的形状为横截面变化的斜穿孔， 腔体形状采用球体，球体半径0.5~1.5mm，腔内气压为1.0~1.5atm，气体采用空气，液体采 用硅油，固体颗粒采用粒径为0.3~0.8mm的沙碱，气液固Ξ相的体积比为0.5~2:2~4:0.5 ~2。相较于普通共振吸声用穿孔板，上述方案额外引入了位于穿孔板板体内、固有频率适 中、气液固共存的封闭腔体结构，能有效提高穿孔板共振吸声装置中频段吸声系数。
[0022] 进一步优选的，入射声波的频率为250~1000化时，穿孔的形状为横截面变化的斜 穿孔，腔体形状采用球体，球体半径1.0mm，腔内气压为1.25atm，气体采用空气，液体采用娃 油，固体颗粒采用粒径为0.5mm的沙碱，气液固Ξ相的体积比为1:3:1。
[0023] 优选的，入射声波的频率大于1000化时，穿孔的形状为斜穿孔，腔体形状采用球 体，球体半径0.3~0.8mm，腔内气压为0.8~1.2atm，气体采用空气，液体采用水，固体颗粒 采用粒径为0.1~0.2mm的橡胶颗粒，气液固Ξ相的体积比为1~3:1~3:0.5~2。相较于普 通共振吸声用穿孔板，上述方案额外引入了位于穿孔板板体内、固有频率较高、气液固共存 的封闭腔体结构，能有效提高穿孔板共振吸声装置高频段吸声系数。
[0024] 进一步优选的，入射声波的频率大于1000化时，穿孔的形状为斜穿孔，腔体形状采 用球体，球体半径0.5mm，腔内气压为1. Oatm，气体采用空气，液体采用水，固体颗粒采用粒 径为0.2mm的橡胶颗粒，气液固Ξ相的体积比为2:2:1。
[0025] 本发明的有益效果：
[0026] 本发明通过在穿孔板内设置封闭的腔体，并在腔体内填充吸声材料，从而有效提 高穿孔板共振吸声装置的吸声系数、拓宽吸声频带，在不增加体积的情况下提高了装置的 适用范围。
【附图说明】
[0027] 图1为本发明的穿孔板共振吸声装置的结构示意图。
[0028] 图2是本发明的穿孔板共振吸声装置的剖视示意图。
[0029] 图3是图2的局部放大示意图。
【具体实施方式】
[0030] 如图1~3所示，本实施例的穿孔板共振吸声装置包括：穿孔板1、穿孔2、封闭腔体 3、装在腔体内的吸声材料4W及板后空腔5,吸声材料4为液体和固体颗粒中的至少一种，即 封闭腔体3内可W是只填充液体或固体颗粒，还可W同时填充液体和固体颗粒。
[0031] 本实施例可采用3D打印技术，根据具体降噪需求，设计最优的共振吸声用穿孔板 板体结构方案，包括穿孔的类型、腔体的类型、板体材料及其厚度等相关参数，导入3D打印 控制系统，直接打印出符合要求的穿孔板1。
[0032] 本实施例中，穿孔2的结构包括斜孔和弯曲孔，斜孔是在板体上布置与板体表面呈 一定倾斜角度的穿孔，包括圆柱孔、方形柱孔、楠圆柱孔、圆台孔和其他异型柱孔;弯曲孔是 在板体上布置孔深方向截面积连续变化的弯曲孔，所有的穿孔2孔壁是粗糖不平的，粗糖度 Ra〉50 皿。
[0033] 封闭腔体3的形状多样，球形、不规则的形状或其他各类形状，封闭腔体3在板体内 部多层排列。
[0034] 打印穿孔和封闭腔体时，要求穿孔内壁和腔体内壁是粗糖不平的，穿孔内壁的粗 糖度Ra巧Ομπι，腔体内壁的粗糖度为Ra巧Ομπι，打印封闭腔体3过程中，若腔体中充填的是固 体颗粒，则将选用的颗粒材料通过打印填充入腔体内；当腔体中充填的液体是黏滞性流体， 在低于该黏滞性流体凝点的溫度下，直接将固化的流体通过打印填充入腔体内，常溫下，腔 体内的黏滞性流体液化，储存在封闭腔体3内。
[0035] 根据上述实施方法，可针对不同使用环境、不同吸声频率特性要求，生产出具有不 同穿孔结构类型和腔体结构类型，采用特定材料制成的共振吸声用穿孔板。
[0036] W下对不同结构的穿孔板共振吸声装置的吸声系数进行对比，各实施例的结构如 下：
[0037] 对比例:直通孔的穿孔板共振吸声装置；
[0038] 实施例1:直通孔的穿孔板，设有腔体，腔体内注入水的共振吸声装置；
[0039] 实施例2:直通孔的穿孔板，设有腔体，腔体填充有粒径为1.0mm的橡胶的共振吸声 装置；
[0040] 实施例3:直通孔的穿孔板，设有空腔，腔体内注入水和粒径为1.0mm的橡胶颗粒的 共振吸声装置；
[0041] 实施例4:斜穿孔的穿孔板，设有空腔，腔体内注入硅油和粒径为1.0mm的橡胶颗粒 的共振吸声装置；
[0042] 实施例5:横截面变化的斜穿孔的穿孔板，腔体内注入硅油和粒径为1.5mm的橡胶 颗粒的共振吸声装置。
[0043] 各实施例测量到的吸声系数如下：
[0044]
【主权项】
1. 一种具有内置腔体的穿孔板共振吸声装置，包括穿孔板和板后空腔，其特征在于，所 述穿孔板的内部设有封闭的腔体，所述腔体内部分空间充填有液体和固体颗粒中的至少一 种。2. 如权利要求1所述的具有内置腔体的穿孔板共振吸声装置，其特征在于，所述穿孔板 的穿孔的内壁相对穿孔板厚度方向倾斜设置。3.如权利要求1或2所述的具有内置腔体的穿孔板共振吸声装置，其特征在于，所述穿 孔板的穿孔的横截面沿穿孔板厚度方向连续变化。4.如权利要求3所述的具有内置腔体的穿孔板共振吸声装置，其特征在于，所述穿孔板 的穿孔的内壁粗糙度Ra>50ym。5.如权利要求1或2所述的具有内置腔体的穿孔板共振吸声装置，其特征在于，所述液 体的黏度不小于lcP。6. 如权利要求1或2所述的具有内置腔体的穿孔板共振吸声装置，其特征在于，所述的 固体颗粒为沙砾和橡胶颗粒中的至少一种。7.如权利要求1或2所述的具有内置腔体的穿孔板共振吸声装置，其特征在于，所述腔 体内的气压为1~1.5atm。8. 如权利要求1或2所述的具有内置腔体的穿孔板共振吸声装置，其特征在于，所述腔 体的内壁粗糙度Ra>50ym。
【专利摘要】本发明公开了一种具有内置腔体的穿孔板共振吸声装置，包括穿孔板和板后空腔，所述穿孔板的内部设有封闭的腔体，所述腔体内部分空间充填有液体和固体颗粒中的至少一种；本发明通过在穿孔板内设置封闭的腔体，并在腔体内填充吸声材料，从而有效提高穿孔板共振吸声装置的吸声系数、拓宽吸声频带，在不增加体积的情况下提高了装置的适用范围。
【IPC分类】G10K11/162, G10K11/172
【公开号】CN105448287
【申请号】CN201510789017
【发明人】翟国庆, 卢宽广
【申请人】浙江大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月16日