一種廣義聲子晶體隔聲罩的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種隔聲裝置，尤其涉及一種廣義聲子晶體隔聲罩。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國生產(chǎn)的工業(yè)機械設(shè)備，在設(shè)計和制造上很少考慮噪聲防治，以致在運轉(zhuǎn)中輻射出強的噪聲，進而使工作場所造成嚴(yán)重的噪聲污染，不僅影響工作人員的健康，降低勞動效率，而且波及周圍居民區(qū)，不斷發(fā)生糾紛影響了生產(chǎn)及生活甚至造成種種不幸。因此，通過減少或降低噪聲污染來改善人們的生活環(huán)境具有重要的意義。
[0003]在工程實際應(yīng)用中，噪聲控制主要有三種途徑:(I)對聲源的控制，即從聲源入手，改進聲源結(jié)構(gòu)的設(shè)計，減少聲源發(fā)出的噪聲等級；(2)對聲場接收者的防護控制，即指暴露在噪聲環(huán)境中的人們?nèi)藶榈牟扇∫欢ǖ谋Ｗo措施保護自己不受到傷害，一般可以通過佩戴護耳器、減少暴露在噪聲環(huán)境中的時間等防護措施；(3)傳播途徑控制，即通過吸聲、隔聲、消聲等降噪措施降低聲波的傳播能量。由于噪聲源頭很多，要從源頭上控制噪聲的產(chǎn)生是非常困難的，所以工程上常用被動減振降噪的方法來抑制有害的振動噪聲的傳播，比如在傳播途徑上，采取隔聲處理阻隔其傳播。就現(xiàn)有隔聲技術(shù)而言，隔聲罩是噪聲控制中最易實現(xiàn)、最經(jīng)濟的控制方式。隔聲罩將噪聲源封閉在罩內(nèi)，以減少向周圍的聲輻射。隔聲罩的主體結(jié)構(gòu)是罩壁，這就要求罩壁必須有足夠的隔聲量來阻礙聲波的傳播，根據(jù)質(zhì)量作用定律可知，罩壁密度越大隔音效果越好，故罩壁大多采用重質(zhì)材料來制造，如磚塊、混泥土、大理石、石膏板、鋼材等。在實際工程中，需要定期對隔聲裝置以及聲源設(shè)備的進行檢修和維護，常常要求隔聲罩應(yīng)輕巧方便、便于裝拆及運輸，但現(xiàn)有隔聲罩其結(jié)構(gòu)過于笨重，無法滿足上述要求。
[0004]采用現(xiàn)有的隔聲技術(shù)固然能使傳遞到結(jié)構(gòu)體上的振動及其輻射的噪聲有一定的衰減，但目前在很多加壓設(shè)備運行時產(chǎn)生的噪聲極大，就現(xiàn)有的隔聲罩而言，隔聲量較小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。中國專利(授權(quán)公告號CN203583695U)提供一種模塊組裝式隔聲罩，由框架結(jié)構(gòu)、復(fù)合板模塊組成，框架結(jié)構(gòu)由承力鋼結(jié)構(gòu)、安裝槽結(jié)構(gòu)組成，復(fù)合板模塊的外形規(guī)格統(tǒng)一，包括復(fù)合吸隔聲模塊、隔聲門模塊等形式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是為了提供一種結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便、隔聲量大的廣義聲子晶體隔聲罩。
[0006]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:包括廣義聲子晶體柱殼和與廣義聲子晶體柱殼連接的廣義聲子晶體半球殼，在廣義聲子晶體柱殼的底端設(shè)置有圓環(huán)形凸臺，圓環(huán)形凸臺沿圓周方向設(shè)置螺紋孔，且圓環(huán)形凸臺與基座連接，所述廣義聲子晶體柱殼和廣義聲子晶體半球殼由內(nèi)至外至少設(shè)置兩個周期組元，且每個周期組元由內(nèi)至外依次是非金屬層和金屬層，且非金屬層和金屬層之間是相互貼合的，各周期組元間是相互貼合的。
[0007]本實用新型還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征:
[0008]1.有三個周期組元，所述廣義聲子晶體柱殼和廣義聲子晶體半球殼由內(nèi)至外依次是第一非金屬層、第一金屬層、第二非金屬層、第二金屬層、第三非金屬層和第三金屬層，各層之間相互貼合。
[0009]2.在廣義聲子晶體柱殼和廣義聲子晶體半球殼的內(nèi)表面均勻涂有吸聲材料。
[0010]3.所述廣義聲子晶體柱殼和廣義聲子晶體半球殼是一體的。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型引入廣義聲子晶體柱殼和廣義聲子晶體半球殼，將二者組合成隔聲罩，利用其產(chǎn)生的聲波帶隙來抑制聲波在晶體罩內(nèi)的傳播，并可通過調(diào)節(jié)廣義聲子晶體柱殼和廣義聲子晶體半球殼的結(jié)構(gòu)參數(shù)、周期組元的材料參數(shù)和數(shù)量來改變帶隙位置、帶隙寬度以及隔聲量。本實用新型與現(xiàn)有的隔聲技術(shù)具有本質(zhì)區(qū)別，同時具有隔聲量大、便于裝拆及運輸、設(shè)計制造成本低等優(yōu)勢，且本實用新型對帶隙范圍內(nèi)的振動具有良好的減振降噪的效果。本實用新型整體結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便、使用可靠、對工作環(huán)境的要求較低。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的廣義聲子晶體半球殼朝上的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實用新型的廣義聲子晶體半球殼朝下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3是具有三個周期組元的廣義聲子晶體柱殼和半球殼組合體的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細(xì)描述。
[0016]本實用新型主要是針對中高頻域聲源的隔聲，其原理是沿柱殼、球殼徑向方向周期布置兩種不同材質(zhì)的同軸線圓柱殼以及同圓心的半球殼，分別構(gòu)成廣義聲子晶體柱殼結(jié)構(gòu)和半球殼結(jié)構(gòu)，當(dāng)聲波在晶體內(nèi)傳播時，由于其內(nèi)部不同阻抗特性的分界面處反射相消(即徑向周期性)作用，形成聲波帶隙進而抑制了聲波的傳播。本實用新型一方面實現(xiàn)了在帶隙頻率范圍內(nèi)的大幅度減振降噪的目的，另一方面也能有效地抑制外來振動對罩體內(nèi)設(shè)備的影響，起到防護罩的作用。
[0017]實施案例一:結(jié)合圖1、圖2和圖3，本實用新型包括廣義聲子晶體柱殼I和與廣義聲子晶體柱殼I連接的廣義聲子晶體半球殼2，在廣義聲子晶體柱殼I的底端設(shè)置有圓環(huán)形凸臺10，圓環(huán)形凸臺10沿圓周方向設(shè)置螺紋孔11，且圓環(huán)形凸臺10與基座連接，也即通過螺栓連接的連接方式將本實用新型與基座相連接，也可將本實用新型與機架或地基連接，所述廣義聲子晶體柱殼和廣義聲子晶體半球殼由內(nèi)至外至少設(shè)置兩個周期組元，且每個周期組元由內(nèi)至外依次是非金屬層和金屬層，且非金屬層和金屬層之間是相互貼合的，各周期組元間是相互貼合的，本實用新型所述的相互貼合是指通過脹緊、粘連或其他合理的工藝方法將各層、各周期組元連接在一起。
[0018]實施案例二:基于上述實施案例，結(jié)合圖3，本實用新型設(shè)置有三個周期組元，所述廣義聲子晶體柱殼和廣義聲子晶體半球殼由內(nèi)至外依次是第一非金屬層4、第一金屬層5、第二非金屬層6、第二金屬層7、第三非金屬層8和第三金屬層9，各層之間相互貼合，也即三層非金屬殼4、6、8和三層金屬殼5、7、9通過脹緊、粘連或其他合理的工藝方法連接在一起構(gòu)成三周期廣義聲子晶體結(jié)構(gòu)。
[0019]實施案例三:基于上述實施案例，結(jié)合圖3，在本實用新型的廣義聲子晶體柱殼和廣義聲子晶體半球殼的內(nèi)表面均勻涂有吸聲材料3，且均勻涂有的吸聲材料3能進一步的提升本實用新型隔聲罩的隔聲性能。
[0020]實施案例四:基于上述實施案例，考慮到結(jié)構(gòu)加工、裝配的方便，將所述廣義聲子晶體柱殼和廣義聲子晶體半球殼是一體的，也即本實用新型將廣義聲子晶體柱殼I與廣義聲子晶體半球殼2作為一個整體進行加工。
[0021]本實用新型在實際使用時應(yīng)考慮到以下幾種因素:
[0022]1.周期組元的材料。根據(jù)工作環(huán)境不同，廣義聲子晶體柱殼、廣義聲子晶體半球殼是由周期組元構(gòu)成的，而周期組元的組成材料可以有多種選擇，例如非金屬層可采用尼龍、增強型尼龍、聚合物復(fù)合材料等，金屬層可采用鋼、鋁及各種合金等。
[0023]2.周期組元的數(shù)量及尺寸。根據(jù)幾何尺寸、頻帶范圍等要求可以調(diào)整周期組元的數(shù)量和尺寸，以適應(yīng)不同的需求。
[0024]3.隔聲罩與基座的連接。較強的結(jié)構(gòu)聲傳入隔聲罩內(nèi)會使其成為聲輻射源，從而大大降低隔聲效果，使隔聲量降低。為避免或減少機座的振動傳給隔聲罩，隔聲罩與基座的連接處應(yīng)安裝隔振器，隔聲罩與設(shè)備(基座)的必要連接處應(yīng)盡量采用彈性軟連接。
[0025]4.隔聲罩最內(nèi)層安裝穿孔板或鋼絲網(wǎng)，以防止吸聲材料的脫落，此外穿孔板還能吸收部分聲能。
[0026]應(yīng)該說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型而非限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例。一切不脫離本實用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種廣義聲子晶體隔聲罩，其特征在于:包括廣義聲子晶體柱殼和與廣義聲子晶體柱殼連接的廣義聲子晶體半球殼，在廣義聲子晶體柱殼的底端設(shè)置有圓環(huán)形凸臺，圓環(huán)形凸臺沿圓周方向設(shè)置螺紋孔，且圓環(huán)形凸臺與基座連接，所述廣義聲子晶體柱殼和廣義聲子晶體半球殼由內(nèi)至外至少設(shè)置兩個周期組元，且每個周期組元由內(nèi)至外依次是非金屬層和金屬層，且非金屬層和金屬層之間是相互貼合的，各周期組元間是相互貼合的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廣義聲子晶體隔聲罩，其特征在于:有三個周期組元，所述廣義聲子晶體柱殼和廣義聲子晶體半球殼由內(nèi)至外依次是第一非金屬層、第一金屬層、第二非金屬層、第二金屬層、第三非金屬層和第三金屬層，各層之間相互貼合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種廣義聲子晶體隔聲罩，其特征在于:在廣義聲子晶體柱殼和廣義聲子晶體半球殼的內(nèi)表面均勻涂有吸聲材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種廣義聲子晶體隔聲罩，其特征在于:所述廣義聲子晶體柱殼和廣義聲子晶體半球殼是一體的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種廣義聲子晶體隔聲罩，其特征在于:所述廣義聲子晶體柱殼和廣義聲子晶體半球殼是一體的。
【專利摘要】本實用新型提供的是一種廣義聲子晶體隔聲罩，包括廣義聲子晶體柱殼和與廣義聲子晶體柱殼連接的廣義聲子晶體半球殼，在廣義聲子晶體柱殼的底端設(shè)置有圓環(huán)形凸臺，圓環(huán)形凸臺沿圓周方向設(shè)置螺紋孔，且圓環(huán)形凸臺與基座連接，所述廣義聲子晶體柱殼和廣義聲子晶體半球殼由內(nèi)至外至少設(shè)置兩個周期組元，且每個周期組元由內(nèi)至外依次是非金屬層和金屬層，且非金屬層和金屬層之間是相互貼合的，各周期組元間是相互貼合的。本實用新型具有隔聲量大、便于裝拆及運輸、設(shè)計制造成本低等優(yōu)勢，且本實用新型對帶隙范圍內(nèi)的振動具有良好的減振降噪的效果。
【IPC分類】G10K11-16, E04B1-84
【公開號】CN204360775
【申請?zhí)枴緾N201420837888
【發(fā)明人】舒海生, 王興國, 解孝增, 劉偉, 梁善軍, 史肖娜, 董福臻, 許立環(huán), 趙磊
【申請人】哈爾濱工程大學(xué)
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年12月25日