[发明专利]一种减振降噪船体结构柔性夹层板

说明书

技术领域

本发明属于船体结构技术领域，涉及一种船体结构用的夹层板，更具体地说，是涉及一种减振降噪船体结构柔性夹层板。 

背景技术

江苏科技大学的王自立教授在发表了一篇名称为《基于夹层板的单壳船体结构耐撞性设计》的学术论文：质量相等的前提下，用夹层板代替船体外板及骨材（纵骨或肋骨）。具体描述如下：夹层板上下蒙皮代替船体外板，船体外板是主要的吸能构件，夹层板代替船体外板可以充分利用夹层板优良的吸能特性，说明夹层板用于舰船和潜艇的外壳结构不仅在耐撞性方面有一定的优势，在减振降噪方面也有一定研究价值。 

专利公开号为CN101670880A，名称为“船用组合抗冲击防护结构及其应用”，该专利提供的是一种船用组合抗冲击防护结构及其应用。其组成包括内壳板、夹层板、连接于内壳板和外壳板之间的支撑结构。该发明中支撑结构采用刚性结构，虽然通过不可逆的塑性变形达到一定的吸能作用，但刚性结构的吸能效果远远小于柔性结构的吸能效果，抗冲击方面效果并不理想，而在减振降噪方面更没有采取相应的措施。 

声隐身性能作为舰船和潜艇隐身技术参数中最主要的指标，主要体现在抗敌主动声纳的探测能力及防敌被动声纳探测能力上，因而降低和屏蔽自身的辐射噪声是提高水下航行器隐身性能的有效措施。随着水下声对抗技术的不断发展，声纳对水下目标的识别和跟踪能力已经从低频向高频大大发展，如何更有效地提高水下航行器的隐身性能，已成为当代海军装备技术中一个急需解决的重要课题。同时，艇内持续的振动和噪声会令舱内船员感到烦恼和疲劳。艇体结构共振还会影响艇内的仪表和设备的正常工作，降低使用精度、缩短使用寿命。因此，在水下航行器的设计初期，就应该对未来航行器的声学性能有充分的了解，并且尽量地加以控制。 

水中隔声去耦的基本途径与原理：一是当材料的声阻抗与传播声波流介质的声阻抗匹配时，大部分的声波能进入材料内部，若材料的阻尼性能好，则进入材料内部的声能大部分转变成热能而被耗散，因此，提高阻尼性能是实现隔声去耦的主要途径之一；二是利用材料的声阻抗与传播声波流介质的声阻抗失配，大部分声波不能进入材料内部而被阻挡；此外，材料的二次结构或者三次结构还会影响声波在材料内部发生反射、折射、波形转化，从而实现隔声去耦。 

为提高舰船的声隐身性能，国内外常在船舶壳体外安装消声瓦或隔声去耦结构，但是 安装在船舶壳体外的消声瓦或隔声去耦结构可能发生脱落，以及消声瓦或隔声去耦结构在海水中易老化，并导致其减振降噪性能下降，这些问题影响了消声瓦或隔声去耦结构的性能，且至今难以解决。 

本发明的柔性夹层结构中内部夹层的设计不是为了增加结构的刚度，而是使其具有合适的柔性，并改变结构噪声传递的路径，避免传统夹层结构中加强筋对振动噪声的直接传递或“声短路”，从而使其有理想的减振降噪及吸能效果。 

发明内容：

本发明的目的是针对上述现有技术存在的问题和缺陷，提供一种减振降噪船体结构柔性夹层板。 

为达到上述目的，本专利解决上述问题所采取的技术方案是： 

一种减振降噪船体结构柔性夹层板，包括框架和覆盖框架两开口端且与框架相连接的内面板和外面板以及安置于内外面板之间的柔性夹层，其中所述的内面板和外面板的相对面上还分别设置有胶粘层；所述的柔性夹层由若干个等距分布的圆柱波纹状薄壳柔性结构体组成，所述的圆柱波纹状薄壳柔性结构体的两端面通过胶粘层分别与所述的内面板和外面板相连接。 

上述所述的圆柱波纹状薄壳柔性结构体为封闭螺纹管结构，所述的螺纹管分为上中下三段，其中上下两段均为螺纹管，中间段为直管。 

上述所述的螺纹管的上下两段螺纹管的高度分别为螺纹管高度的2/5，中间直管的高度为螺纹管高度的1/5，直管中部沿圆周壁上还均布有若干个小孔。所述小孔的数量为6～8个，小孔的直径为2mm～3mm。 

上述所述圆柱波纹状薄壳柔性结构体的高度为40～100mm，高度与直径的比值为1～3。所述圆柱波纹状薄壳柔性结构体的材质为高弹性金属材料，优选为锰合金钢材料。所述圆柱波纹状薄壳柔性结构体中还填充有多孔吸声材料。 

上述所述的胶粘层为表面具有良好粘性的粘弹性阻尼材料。 

上述所述的框架、内面板和外面板均采用碳钢材料。 

所述的框架沿四面壁上还均布开有若干个孔洞。 

本发明的一种减振降噪船体结构柔性夹层板具有的优点和有益效果：