一种广义声子晶体隔声罩的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种隔声装置，尤其涉及一种广义声子晶体隔声罩。
【背景技术】
[0002]目前我国生产的工业机械设备，在设计和制造上很少考虑噪声防治，以致在运转中辐射出强的噪声，进而使工作场所造成严重的噪声污染，不仅影响工作人员的健康，降低劳动效率，而且波及周围居民区，不断发生纠纷影响了生产及生活甚至造成种种不幸。因此，通过减少或降低噪声污染来改善人们的生活环境具有重要的意义。
[0003]在工程实际应用中，噪声控制主要有三种途径:(I)对声源的控制，即从声源入手，改进声源结构的设计，减少声源发出的噪声等级；(2)对声场接收者的防护控制，即指暴露在噪声环境中的人们人为的采取一定的保护措施保护自己不受到伤害，一般可以通过佩戴护耳器、减少暴露在噪声环境中的时间等防护措施；(3)传播途径控制，即通过吸声、隔声、消声等降噪措施降低声波的传播能量。由于噪声源头很多，要从源头上控制噪声的产生是非常困难的，所以工程上常用被动减振降噪的方法来抑制有害的振动噪声的传播，比如在传播途径上，采取隔声处理阻隔其传播。就现有隔声技术而言，隔声罩是噪声控制中最易实现、最经济的控制方式。隔声罩将噪声源封闭在罩内，以减少向周围的声辐射。隔声罩的主体结构是罩壁，这就要求罩壁必须有足够的隔声量来阻碍声波的传播，根据质量作用定律可知，罩壁密度越大隔音效果越好，故罩壁大多采用重质材料来制造，如砖块、混泥土、大理石、石膏板、钢材等。在实际工程中，需要定期对隔声装置以及声源设备的进行检修和维护，常常要求隔声罩应轻巧方便、便于装拆及运输，但现有隔声罩其结构过于笨重，无法满足上述要求。
[0004]采用现有的隔声技术固然能使传递到结构体上的振动及其辐射的噪声有一定的衰减，但目前在很多加压设备运行时产生的噪声极大，就现有的隔声罩而言，隔声量较小，远远不能满足要求。中国专利(授权公告号CN203583695U)提供一种模块组装式隔声罩，由框架结构、复合板模块组成，框架结构由承力钢结构、安装槽结构组成，复合板模块的外形规格统一，包括复合吸隔声模块、隔声门模块等形式。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是为了提供一种结构简单、拆装方便、隔声量大的广义声子晶体隔声罩。
[0006]本实用新型的目的是这样实现的:包括广义声子晶体柱壳和与广义声子晶体柱壳连接的广义声子晶体半球壳，在广义声子晶体柱壳的底端设置有圆环形凸台，圆环形凸台沿圆周方向设置螺纹孔，且圆环形凸台与基座连接，所述广义声子晶体柱壳和广义声子晶体半球壳由内至外至少设置两个周期组元，且每个周期组元由内至外依次是非金属层和金属层，且非金属层和金属层之间是相互贴合的，各周期组元间是相互贴合的。
[0007]本实用新型还包括这样一些结构特征:
[0008]1.有三个周期组元，所述广义声子晶体柱壳和广义声子晶体半球壳由内至外依次是第一非金属层、第一金属层、第二非金属层、第二金属层、第三非金属层和第三金属层，各层之间相互贴合。
[0009]2.在广义声子晶体柱壳和广义声子晶体半球壳的内表面均匀涂有吸声材料。
[0010]3.所述广义声子晶体柱壳和广义声子晶体半球壳是一体的。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型引入广义声子晶体柱壳和广义声子晶体半球壳，将二者组合成隔声罩，利用其产生的声波带隙来抑制声波在晶体罩内的传播，并可通过调节广义声子晶体柱壳和广义声子晶体半球壳的结构参数、周期组元的材料参数和数量来改变带隙位置、带隙宽度以及隔声量。本实用新型与现有的隔声技术具有本质区别，同时具有隔声量大、便于装拆及运输、设计制造成本低等优势，且本实用新型对带隙范围内的振动具有良好的减振降噪的效果。本实用新型整体结构简单、拆装方便、使用可靠、对工作环境的要求较低。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的广义声子晶体半球壳朝上的结构示意图；
[0013]图2是本实用新型的广义声子晶体半球壳朝下的结构示意图；
[0014]图3是具有三个周期组元的广义声子晶体柱壳和半球壳组合体的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述。
[0016]本实用新型主要是针对中高频域声源的隔声，其原理是沿柱壳、球壳径向方向周期布置两种不同材质的同轴线圆柱壳以及同圆心的半球壳，分别构成广义声子晶体柱壳结构和半球壳结构，当声波在晶体内传播时，由于其内部不同阻抗特性的分界面处反射相消(即径向周期性)作用，形成声波带隙进而抑制了声波的传播。本实用新型一方面实现了在带隙频率范围内的大幅度减振降噪的目的，另一方面也能有效地抑制外来振动对罩体内设备的影响，起到防护罩的作用。
[0017]实施案例一:结合图1、图2和图3，本实用新型包括广义声子晶体柱壳I和与广义声子晶体柱壳I连接的广义声子晶体半球壳2，在广义声子晶体柱壳I的底端设置有圆环形凸台10，圆环形凸台10沿圆周方向设置螺纹孔11，且圆环形凸台10与基座连接，也即通过螺栓连接的连接方式将本实用新型与基座相连接，也可将本实用新型与机架或地基连接，所述广义声子晶体柱壳和广义声子晶体半球壳由内至外至少设置两个周期组元，且每个周期组元由内至外依次是非金属层和金属层，且非金属层和金属层之间是相互贴合的，各周期组元间是相互贴合的，本实用新型所述的相互贴合是指通过胀紧、粘连或其他合理的工艺方法将各层、各周期组元连接在一起。
[0018]实施案例二:基于上述实施案例，结合图3，本实用新型设置有三个周期组元，所述广义声子晶体柱壳和广义声子晶体半球壳由内至外依次是第一非金属层4、第一金属层5、第二非金属层6、第二金属层7、第三非金属层8和第三金属层9，各层之间相互贴合，也即三层非金属壳4、6、8和三层金属壳5、7、9通过胀紧、粘连或其他合理的工艺方法连接在一起构成三周期广义声子晶体结构。
[0019]实施案例三:基于上述实施案例，结合图3，在本实用新型的广义声子晶体柱壳和广义声子晶体半球壳的内表面均匀涂有吸声材料3，且均匀涂有的吸声材料3能进一步的提升本实用新型隔声罩的隔声性能。
[0020]实施案例四:基于上述实施案例，考虑到结构加工、装配的方便，将所述广义声子晶体柱壳和广义声子晶体半球壳是一体的，也即本实用新型将广义声子晶体柱壳I与广义声子晶体半球壳2作为一个整体进行加工。
[0021]本实用新型在实际使用时应考虑到以下几种因素:
[0022]1.周期组元的材料。根据工作环境不同，广义声子晶体柱壳、广义声子晶体半球壳是由周期组元构成的，而周期组元的组成材料可以有多种选择，例如非金属层可采用尼龙、增强型尼龙、聚合物复合材料等，金属层可采用钢、铝及各种合金等。
[0023]2.周期组元的数量及尺寸。根据几何尺寸、频带范围等要求可以调整周期组元的数量和尺寸，以适应不同的需求。
[0024]3.隔声罩与基座的连接。较强的结构声传入隔声罩内会使其成为声辐射源，从而大大降低隔声效果，使隔声量降低。为避免或减少机座的振动传给隔声罩，隔声罩与基座的连接处应安装隔振器，隔声罩与设备(基座)的必要连接处应尽量采用弹性软连接。
[0025]4.隔声罩最内层安装穿孔板或钢丝网，以防止吸声材料的脱落，此外穿孔板还能吸收部分声能。
[0026]应该说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型而非限制，本实用新型也并不仅限于上述举例。一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。
【主权项】
1.一种广义声子晶体隔声罩，其特征在于:包括广义声子晶体柱壳和与广义声子晶体柱壳连接的广义声子晶体半球壳，在广义声子晶体柱壳的底端设置有圆环形凸台，圆环形凸台沿圆周方向设置螺纹孔，且圆环形凸台与基座连接，所述广义声子晶体柱壳和广义声子晶体半球壳由内至外至少设置两个周期组元，且每个周期组元由内至外依次是非金属层和金属层，且非金属层和金属层之间是相互贴合的，各周期组元间是相互贴合的。
2.根据权利要求1所述的一种广义声子晶体隔声罩，其特征在于:有三个周期组元，所述广义声子晶体柱壳和广义声子晶体半球壳由内至外依次是第一非金属层、第一金属层、第二非金属层、第二金属层、第三非金属层和第三金属层，各层之间相互贴合。
3.根据权利要求1或2所述的一种广义声子晶体隔声罩，其特征在于:在广义声子晶体柱壳和广义声子晶体半球壳的内表面均匀涂有吸声材料。
4.根据权利要求1或2所述的一种广义声子晶体隔声罩，其特征在于:所述广义声子晶体柱壳和广义声子晶体半球壳是一体的。
5.根据权利要求3所述的一种广义声子晶体隔声罩，其特征在于:所述广义声子晶体柱壳和广义声子晶体半球壳是一体的。
【专利摘要】本实用新型提供的是一种广义声子晶体隔声罩，包括广义声子晶体柱壳和与广义声子晶体柱壳连接的广义声子晶体半球壳，在广义声子晶体柱壳的底端设置有圆环形凸台，圆环形凸台沿圆周方向设置螺纹孔，且圆环形凸台与基座连接，所述广义声子晶体柱壳和广义声子晶体半球壳由内至外至少设置两个周期组元，且每个周期组元由内至外依次是非金属层和金属层，且非金属层和金属层之间是相互贴合的，各周期组元间是相互贴合的。本实用新型具有隔声量大、便于装拆及运输、设计制造成本低等优势，且本实用新型对带隙范围内的振动具有良好的减振降噪的效果。
【IPC分类】G10K11-16, E04B1-84
【公开号】CN204360775
【申请号】CN201420837888
【发明人】舒海生, 王兴国, 解孝增, 刘伟, 梁善军, 史肖娜, 董福臻, 许立环, 赵磊
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年12月25日