加空腔的多层开孔泡沫铝板吸声结构的制作方法

本实用新型涉及吸声降噪领域，特指一种加空腔的多层开孔泡沫铝板吸声结构。

背景技术：

目前，对噪声的防治主要通过声源控制和采用吸声材料来实现。声源控制主要是通过改进设备结构，提高加工和装配质量，以降低声源的辐射能量，在现有技术和实际条件的限制下能够降低的噪声有限。实际应用中最为有效的噪声治理手段是通过采用吸声结构或吸声材料来达到降噪的效果。

现有的吸声结构或吸声材料主要为共振型吸声结构和多孔类吸声材料。

共振吸声结构主要有薄板共振结构、亥姆霍兹共振吸声器、穿孔吸声结构和宽带吸声结构等。与多孔性吸声以材料为主不同，共振吸声以结构为主。共振吸声结构主要对中低频有很好的吸声特性，频率针对性很强，吸声频带较窄，单一共振结构很难达到理想的吸声效果，复合结构又往往体积、质量较大、过于笨重，增加施工难度和整体结构的负载，应用受到限制。

多孔吸声材料主要有三类：纤维材料、颗粒材料、泡沫材料。纤维材料大多存在安装和使用过程易产生环境污染和二次污染及使用寿命短需频繁更换的问题；颗粒吸声材料的吸声效果相对较差。吸声转产品的装饰效果也不尽理想，且很难进行饰面处理。

泡沫类材料主要是泡沫塑料、泡沫玻璃、加气混凝土和泡沫金属类。前三者虽结构性能好但均存在吸声效果差的问题，不适于用作吸声材料。泡沫金属是新兴的用于吸声的材料，泡沫金属类有泡沫铝、泡沫镁、泡沫铅等，综合考虑经济因素及泡沫金属自身的性质，用于吸声降噪较多应用的是泡沫铝类。

泡沫铝是由连续的呈三维网状结构的金属骨架与相互连续贯通、分布均匀的微孔所组成，在每个孔的周围均匀分布着一定数目的微孔，这种结构特点使得声能一旦透入材料内部，尤似进入迷宫，几经折射很快将能量消耗殆尽，所以它有较大的吸声系数。泡沫铝是一种具有综合优良性能的吸声材料，它非但吸声系数大而且还有较高的机械强度和导热性，抗拉强度和抗弯强度均较好，化学稳定性好，因此，能耐高温、耐高速气流的冲刷、耐潮湿，在各种工况条件下都能有效地工作。且能进行各种机加工和易于粘接和点焊成各种所需的形状和尺寸，因此，便于安装，外观也漂亮。但由于单层泡沫铝板吸声频带较窄，整体吸声系数不高，尤其中低频吸声难以达到理想的吸声效果，在实际应用中受到限制。

技术实现要素：

针对现存技术问题，本实用新型的目的在于提供加空腔的多层开孔泡沫铝板吸声结构，该结构将若干层开孔泡沫铝板进行组合，在其背后加的空气层，开孔泡沫铝具备多孔吸声材料的吸声特点，与背后空气层又可以组成共振吸声结构，多孔与共振组合的双重作用使该结构具有更高的吸声系数，吸声频段拓宽，在各个频段均具有良好的吸声性能。

实现上述目的的技术方案是：

加空腔的多层开孔泡沫铝板吸声结构，包括设置在壁板一侧的若干层开孔泡沫铝板，壁板与开孔泡沫铝板相互平行，壁板与与其相邻的开孔泡沫铝板之间以及各开孔泡沫铝板之间均设有空气层。

所述开孔泡沫铝板的厚度为4-12mm。

所述空气层的厚度为30-60mm。

所述空气层的厚度与开孔泡沫铝板的厚度的比值为0-15。

所述开孔泡沫铝板的孔隙率为66％-75％。

所述开孔泡沫铝板的层数为2或3。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过在壁板一侧平行设置若干层开孔泡沫铝板，并在壁板与与其相邻的开孔泡沫铝板之间以及各开孔泡沫铝板之间均设置空气层，由于开孔泡沫铝板具备多孔吸声材料的吸声特点，通过若干层开孔泡沫铝板与空气层进行组合，开孔泡沫铝板与背后空气层又可以组成共振吸声结构，多孔与共振组合的双重作用使该结构具有更高的吸声系数，吸声频段拓宽，还能够通过改变吸声板的厚度和空气层厚度使吸声峰值可控，使其在各个频段均具有良好的吸声性能；并且本实用新型的泡沫铝吸声板加工方便，安装、使用及回收过程均绿色无污染，多层结构的设计，使吸声系数比单层结构明显提高，通过改变泡沫铝板厚度、个数、孔隙率和调整板间空气层厚度，改变吸声结构的主吸声频段。

【附图说明】

图1为本实用新型的加空腔的多层开孔泡沫铝板吸声结构的第一种实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的加空腔的多层开孔泡沫铝板吸声结构的第二种实施例的结构示意图。

其中，1-壁板，2-开孔泡沫铝板，3-空气层。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例来对本实用新型作进一步的说明。

如图1和2所示，本实用新型的加空腔的多层开孔泡沫铝板吸声结构，包括2或3层设置在壁板1一侧的开孔泡沫铝板2，壁板1与开孔泡沫铝板相互平行，壁板1与与其相邻的开孔泡沫铝板之间以及各开孔泡沫铝板2之间均设有空气层3；

本实用新型所使用的开孔泡沫铝板2的厚度为4-12mm，孔隙率为66％-75％；空气层3的厚度为30-60mm；空气层3的厚度与开孔泡沫铝板2的厚度的比值δ为0-15。

如图1和图2所示，本实用新型的加空腔的多层开孔泡沫铝板吸声结构的吸能过程，当入射声能E_i入射到本实用新型的加空腔的多层开孔泡沫铝板吸声结构后，一小部分声能通过外侧的开孔泡沫铝板反射，反射声能为E_r，大部分声能被本实用新型的加空腔的多层开孔泡沫铝板吸声结构吸收，吸收声能为E_a，其余声能穿过本实用新型的加空腔的多层开孔泡沫铝板吸声结构，为透射声能E_t，吸收声能可达入射声能的70％-90％。

下面结合实施例来进行说明：

实施例1：

如图1所示，开孔泡沫铝板2的孔隙率为66％、厚度为12mm、层数为3、空气层3的厚度为30mm、空气层3的厚度与开孔泡沫铝板2的厚度的比值δ为0.83，此时，加空腔的多层开孔泡沫铝板吸声结构的平均吸声系数达0.7283，吸声系数峰值在0.8kHz，达到0.835。

实施例2：

如图1所示，开孔泡沫铝板2的孔隙率为69％、厚度为12mm、层数为3、空气层3的厚度为60mm、空气层3的厚度与开孔泡沫铝板2的厚度的比值δ为0，此时，加空腔的多层开孔泡沫铝板吸声结构的平均吸声系数达0.7337，吸声系数峰值在0.5kHz，达到0.859。

实施例3：

如图2所示，开孔泡沫铝板2的孔隙率为75％、厚度为10mm、层数为2、空气层3的厚度为30mm、空气层3的厚度与开孔泡沫铝板2的厚度的比值δ为3，此时，加空腔的多层开孔泡沫铝板吸声结构的平均吸声系数达0.7283，吸声系数峰值在1.0kHz，达到0.843。

实施例4：

如图1所示，开孔泡沫铝板2的孔隙率为73％、厚度为4mm、层数为3、空气层3的厚度为40mm、空气层3的厚度与开孔泡沫铝板2的厚度的比值δ为5，此时，加空腔的多层开孔泡沫铝板吸声结构的平均吸声系数达0.8798，吸声系数峰值在0.5KHz，达到0.989。

实施例5：

如图1所示，开孔泡沫铝板2的孔隙率为73％、厚度为4mm、层数为3、空气层3的厚度为30mm、空气层3的厚度与开孔泡沫铝板2的厚度的比值δ为7.5，此时，加空腔的多层开孔泡沫铝板吸声结构的平均吸声系数达0.889，吸声系数峰值在1.6kHz，达到0.988。

实施例6，

如图1所示，开孔泡沫铝板2的孔隙率为71％、厚度为4mm、层数为3、空气层3的厚度为60mm、空气层3的厚度与开孔泡沫铝板2的厚度的比值δ为15，此时，加空腔的多层开孔泡沫铝板吸声结构的平均吸声系数达0.7685，吸声系数峰值在1.25kHz，达到0.973。

本实用新型的加空腔的多层开孔泡沫铝板吸声结构通过改变泡沫铝板厚度、个数、孔隙率和调整板间空气层厚度，能够改变吸声结构的主吸声频段。