[发明专利]一种轻质承载宽频域吸声点阵结构

说明书

本发明涉及噪声控制领域，更具体的说是一种轻质承载宽频域吸声点阵结构，包括矩形壳体，所述矩形壳体的内部堆垛有多个球壳结构形成的点阵结构，点阵结构和矩形壳体之间形成有多个内部腔体，部分内部腔体之间通过在球壳结构上开设孔Ⅱ完成多种串/并联连接，矩形壳体上设置有孔Ⅰ，孔Ⅰ和内部腔体组合形成亥姆霍兹共振器；所述多个球壳结构堆垛形成点阵结构的堆垛形式包含体心立方型、面心立方型和简单四方等；多个轻质承载宽频域吸声点阵结构相互并联来实现宽频域吸声；解决了现有吸声结构无法兼顾低频宽带吸声与多方向承载特性的难题。

技术领域

本发明涉及噪声控制领域，更具体地说是一种轻质承载宽频域吸声点阵结构。

背景技术

随着各类装备向高速、轻质、大型、重载和极端运行环境发展，装备运行引发的声振破坏及部件失效问题日益严重，对兼顾优异声学及力学性能的结构设计需求日益突出。现有吸声结构中，超材料结构和多孔材料分别在低频和中高频有着良好的吸声性能，但是力学性能较差，导致其在许多场景应用受限。因此，如何在实现宽频域吸声的同时，保证结构的力学性能，一直是本领域的一项难点。

为提升吸声结构力学性能，将点阵结构进行声学与力学相关设计的多功能点阵结构具有轻质、高承载的优点，例如发明CN115376479A，但其空腔结构尺寸较小，在吸声机理的限制下，难以实现低频下的宽频域吸声。同时，现有吸声点阵结构例如发明CN110576643A、CN111048059A以及CN110176224B中，其结构力学性能具有方向性，难以保证各方向的有效承载能力。尽管声学与力学多功能结构取得了很大进展，但仍难以兼顾低频宽带吸声与多方向承载特性，无法应用于诸多迫切需要噪声控制的复杂环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种轻质承载宽频域吸声点阵结构，解决了现有吸声结构无法兼顾低频宽带吸声与多方向承载特性的难题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种轻质承载宽频域吸声点阵结构，包括矩形壳体，所述矩形壳体的内部堆垛有多个球壳结构形成的点阵结构，点阵结构和矩形壳体之间形成有多个内部腔体，部分内部腔体之间通过在球壳结构上开设孔Ⅱ完成多种串/并联连接，矩形壳体上设置有孔Ⅰ，孔Ⅰ和内部腔体组合形成亥姆霍兹共振器；

所述多个球壳结构堆垛形成点阵结构的堆垛形式包含体心立方型、面心立方型和简单四方等；

所述球壳结构能够设置成不同的直径和厚度；

所述孔Ⅱ在球壳结构上开设的位置能够调整，孔Ⅱ能够设置成不同的直径；

所述孔Ⅰ能够设置成不同的直径；

所述孔Ⅰ上能够添加延长颈部；

所述延长颈部能够设置成不同的形状、长度和直径；

所述亥姆霍兹共振器之间通过孔Ⅱ组合形成多种串/并联耦合吸声结构；

所述轻质承载宽频域吸声点阵结构设置有多个，多个轻质承载宽频域吸声点阵结构相互并联来实现宽频域吸声；

所述矩形壳体包括上盖板、侧盖板和下盖板。

本发明的有益效果为：

本结构集承载、轻质、低频宽带吸声多功能于一体，将超材料结构优异的宽频吸声性能与点阵结构的轻质、高承载特性相结合，同时能够有效避免应力集中，保证良好的多方向承载能力，为拓宽吸声结构工程化应用提供了新方法。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的轻质承载宽频域吸声点阵结构结构示意图；

图2是本发明的轻质承载宽频域吸声点阵结构内部结构示意图；