[发明专利]刚度可调节超构材料隔音板

说明书

本发明涉及一种刚度可调节超构材料隔音板，它由至少一个胞元构成，所述胞元包括围绕空腔外周形成的框架、连接在所述框架两端开口处且具有弹性的上薄膜和下薄膜，还包括分别连接在所述上薄膜与下薄膜上的上质量块和下质量块，所述框架、所述上薄膜以及所述下薄膜围合形成的空腔为密闭的空间，所述框架上开设有连通空腔的至少一个充气孔。通过向空腔充空气或者惰性气体，可以改变上薄膜和下薄膜的张紧力，进而改变上薄膜和下薄膜的刚度，从而调整了隔音板的降噪参数。

技术领域

本发明属于自动静音测试箱体的超构隔音材料部分，属于薄膜型声学功能（超构）材料，涉及一种刚度可调节超构材料隔音板。

背景技术

随着社会的进步以及科学技术的发达，隔声材料在现代社会中的运用也愈来愈普遍，对于工业、航天航空、交通、住宅建筑等领域得到了广泛的应用。工程中使用最多的是在传播路径上采用声学材料进行阻隔，这种方法简单、成本低，在合理的传递路径上选择合适的声学材料将噪声吸收或隔离。

传统的隔声材料有实心砖块、钢筋混泥土墙、木板、石膏板、钣金、隔声毡、玻璃纤维板等，而针对于传统隔声材料，要减少透射声，阻隔噪声的传递，它不是如吸声建筑材料一样多孔、疏松、透气，反之，它的材质必须是重而密实的，如钢铁、钣金、瓷砖等各类建筑材料。按照质量作用定律，中高频隔声材料的数量要远远多于低频隔声材料。同时，当隔声材料厚度每增加 1 倍时，其传递损失只增加 6dBA。虽然，可以通过增加材料厚度或密度的方式增加隔声效果，但其质量较大且实际隔声效果并不明显。因此，必须打破质量作用定律，研发新型隔声材料或隔声结构，满足低频隔声的需求。传统隔声材料材质的特点是密实无孔洞或裂纹，具有很大的质量，难以满足一些工业产品的隔音测试，难以适用于静音舱的吸音材料的设计和制造。

而对于隔声超构材料，它不但较传统材料具有更佳的抗噪声效果和更轻的质量，而且对于传统的隔声材料，如纤维、泡沫和隔声棉等材料，只有对较高频率下隔声效果更好，但在低频下隔声效果并不理想。

声学超构材料是一种较新的声学领域建筑材料,是微结构材料中的重要类别。声学超构材料相较于普通的声学材料，具备了丰富的设计理论、强大的可设计性、优越的性能（特别是密度低、低频隔声性能优越）等一系列优点，能够突破普通声学材料的物理极限，为破解当前声学工程领域中面临难题和痛点问题等方面带来了机会。而随着近年来超构材料行业从无到有的蓬勃发展，声学超构材料作为超材料的主要分支，在隔声、降噪、减震和振动控制等方面展示出了卓越的特性，并日益受到国家机械、交通、工程、新材料等重点产业、重点企业的关注和重视。声学超构材料是由不同弹性模量和密度质量的材料构成的周期性人工复合结构。通过设计合理的局域共振结构，声学超构材料可以提供近乎任意的有效参数,包含负的质量密度、负的体积模量、负的剪切模量、双负和其他一些不同寻常的密度和模量组成。

发明内容

本发明的目的是要提供一种刚度可调节超构材料隔音板，解决了如何更灵活调整隔音板参数的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供了一种刚度可调节超构材料隔音板，它由至少一个胞元构成，所述胞元包括围绕空腔外周形成的框架、连接在所述框架两端开口处且具有弹性的上薄膜和下薄膜，还包括分别连接在所述上薄膜与下薄膜上的上质量块和下质量块，所述框架、所述上薄膜以及所述下薄膜围合形成的空腔为密闭的空间，所述框架上开设有连通空腔的至少一个充气孔。

优选地，所述上薄膜和所述下薄膜的材料为聚丙烯薄膜、尼龙薄膜、聚酯薄膜、聚乙烯薄膜和硅橡胶薄膜中的至少一种。

优选地，所述框架两端开口边缘向两端方向越过所述上薄膜和所述下薄膜的边缘并延伸一定长度形成端边。

优选地，所述上薄膜外周缘与所述框架之间还通过护圈相连接。

优选地，所述胞元设置有若干个，所有的所述胞元的框架相连接而排布成单层延展的板状体。