[发明专利]一种用磁性提高低频吸声性能的结构

说明书

本发明公开噪声控制领域中的一种用磁性提高低频吸声性能的结构，包括与壁面相垂直的两个相同的横向支架和一个与壁面相平行的机械阻抗板，壁面、机械阻抗板和两个横向支架围成一个方形的共振腔，共振腔内部设置一对磁性材料块，一对磁性材料块中的其中一个磁性材料块固定连接壁面、另一个磁性材料块固定连接机械阻抗板，一对磁性材料块中的两个磁性材料块面对面布置，大小相同，极性相反，两个横向支架与机械阻抗板之间粘贴有粘弹性材料圈；磁性材料块的吸引力与声压作用力方向相同，而与粘弹性材料圈的弹性力方向相反，磁性材料块产生的磁性力抵消一部分粘弹性材料圈的弹性力，减少了弹性材料圈的弹性力，提高低频吸声性能。

技术领域

本发明属于噪声控制领域，尤其涉及到具有吸声性能的结构，可以吸收低于500Hz的低频噪声。

背景技术

噪声控制结构常用的吸声材料有：玻璃棉、矿渣棉、岩棉、泡沫塑料、石棉绒、毛毡、软质纤维板等多孔吸声材料，通常，多孔吸声材料有良好的中、高频吸声性能，但低频吸声性能不佳。微穿孔板吸声结构也常用于噪声控制，它的吸声机制是腔共振，同样存在着低频吸声性能不佳的问题。为了改善低频吸声，需要采用加厚吸声材料层的方法，对于微穿孔板结构同样需要设置长度深的空腔。

在吸声空间受到限制的场合下，需要使用机械阻抗板一类厚度小的结构。当声波频率在机械阻抗板的共振频率附近时，机械阻抗板发生共振，能够在低频获得一个吸声峰，并且结构的厚度相对较薄。机械阻抗板的共振频率随弹性系数降低而降低，因此降低机械阻抗结构吸声频率的关键是降低其弹性系数。

通常情况下，无论是采用串联结构还是并联结构降低机械阻抗结构弹性系数的同时都将使得结构的阻尼降低，导致对声波能量的耗散能力下降，造成吸声性能降低。目前很难找到弹性系数很低而阻尼系数又能满足要求的粘弹性材料用于机械阻抗结构在低频良好吸声。

发明内容

本发明的目的是在于解决现有噪声控制结构存在的问题，提供一种用磁性提高低频吸声性能的结构，可以在降低机械阻抗弹性系数的同时，不降低其阻尼系数，在低于500Hz的低频有高的吸声系数和有良好的吸声带宽。

本发明一种用磁性提高低频吸声性能的结构采用的技术方案是：包括与壁面相垂直的两个相同的横向支架和一个与壁面相平行的机械阻抗板，壁面、机械阻抗板和两个横向支架围成一个方形的共振腔，共振腔内部设置一对磁性材料块，一对磁性材料块中的其中一个磁性材料块固定连接壁面、另一个磁性材料块固定连接机械阻抗板，一对磁性材料块中的两个磁性材料块面对面布置，大小相同，极性相反。

进一步地，共振腔内还设置粘弹性材料圈和纵向支架，两个横向支架与机械阻抗板之间粘贴有粘弹性材料圈，横向支架的内侧面固定连接纵向支架，纵向支架和机械阻抗板之间形成小凹槽，粘弹性材料圈固定卡小凹槽中。

更进一步地，机械阻抗板和横向支架之间留有间隙。

进一步地，一对磁性材料块中的每个磁性材料块的纵向截面积为机械阻抗板的纵向截面积的三分之一。

采用上述技术方案后，本发明具有以下技术效果：

1、本发明通过磁性材料降低了整个结构的机械阻抗弹性系数，使吸声峰值向低频移动，在弹性系数降低的同时整个结构的阻尼系数不降低，提高低频吸声性能。

2、本发明因加入一对异性相吸的磁性材料块，磁性材料块的吸引力与声压作用力方向相同，而与粘弹性材料圈的弹性力方向相反，磁性材料块产生的磁性力可以抵消一部分粘弹性材料圈的弹性力，减少了弹性材料圈的弹性力，降低了机械阻抗板的弹性系数，使机械阻抗板可以有更大的振幅振动，而整个结构的粘滞系数不降低，依然有良好的粘滞阻尼性能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的工作原理图；

图3是本发明在使用的并联结构图；