[发明专利]一种基于多孔材料的复合吸声超构表面

说明书

本发明提供一种基于多孔材料的复合吸声超构表面，包括多个按照一维线性周期排列或二维线性周期排列的复合吸声超构单元；每个复合吸声超构单元包括刚性腔体结构以及多孔泡沫材料；刚性腔体结构设置有分隔插板和水平凸起。本发明提供的基于多孔材料的复合吸声超构表面，为具有周期性结构阵列的吸声结构，具有宽频带吸声效果和减振作用，尤其对低频段噪声有优良的吸收效果，配合多个不同周期结构的组合应用，可以实现更宽频带的吸声效果。具体的，配合曲折空腔通道的设计和相应参数泡沫材料的应用，可以实现对多个特定频段噪声接近100％的吸声性能，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于吸声降噪技术领域，具体涉及一种基于多孔材料的复合吸声超构表面。

背景技术

现代社会的迅速发展导致环境污染问题逐渐显现。噪声污染作为环境污染的一种，对人类的生产生活产生巨大危害。其中，航空航天，交通运输，工业生产中的噪声问题尤为严重。在航空飞机运营过程中，会产生很大的噪声，给人类甚至飞行生物都带来强烈的危害，会损坏乘客机组人员和周围居民的听力、影响睡眠质量、引起情绪低落、耳聋甚至引发精神疾病等，特别是机场附近的居民正常的生活和休息都会受到飞机噪声的影响。人们对日益加重的飞机噪声污染逐渐更加地关注和重视，声源处降噪通常是最有效也是最经济的噪声控制措施。因此，吸声材料应用十分广泛，同时吸声材料的占用面积和厚度由于使用场景及用途的限制也受到限制。

在航空噪声控制工程中，通过吸声材料对噪声进行控制是一种被广泛采用的噪声控制手段。然而，对于一般的吸声材料，如多孔材料，仅对高频噪声的吸声效果较好，对于低频噪声难以吸收，并且为提高吸声效果只能通过增加吸声材料或结构的厚度或密度实现。而实际生产应用中，又对吸声装置的重量和厚度有一定的要求，且需要安装方便。

综上所述，目前普通的吸声材料及结构仅对中高频有较好的吸声效果，在低频段则无法发挥有效的吸声作用。因此，如何在减轻重量和减少厚度的情况下不减少对噪声，尤其是对低频段噪声的吸收，对军事和民用领域具有十分重要的意义。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于多孔材料的复合吸声超构表面，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种基于多孔材料的复合吸声超构表面，包括多个按照一维线性周期排列或二维线性周期排列的复合吸声超构单元(1)；

每个所述复合吸声超构单元(1)包括刚性腔体结构(1-1)以及多孔泡沫材料(1-2)；其中，所述刚性腔体结构(1-1)包括水平腔体(A1)，所述水平腔体(A1)的表面，按从左端向右端方向，依次等间隔设置与所述水平腔体(A1)连通的第1竖直腔体,第2竖直腔体,…,第n竖直腔体；其中，第1竖直腔体和第n竖直腔体为边缘腔体，第2竖直腔体,…,第n-1竖直腔体为中间腔体；所述边缘腔体的宽度d1，为中间腔体宽度d2的一半；所述边缘腔体和所述中间腔体的高度相同；

在各个所述中间腔体的中心，垂直设置分隔插板(1-3)；所述分隔插板(1-3)的底部延伸到所述水平腔体(A1)的底部；所述分隔插板(1-3)的顶部，与所述中间腔体的顶部具有一定的间隙，通过调节所述分隔插板(1-3)的高度，进而调节该间隙，该间隙的高度根据所吸收声波波长进行调整；因此，第2竖直腔体的中心设置第2分隔插板，第3竖直腔体的中心设置第3分隔插板,…,第n-1竖直腔体的中心设置第n-1分隔插板；在所述刚性腔体结构(1-1)的内部，通过设置各个所述分隔插板(1-3)，使所述刚性腔体结构(1-1)的内腔，形成曲折空腔通道；