[发明专利]一种基于沙丘形态控制的微浮筏流体减阻降噪蒙皮

说明书

本发明公开了一种基于沙丘形态控制的微浮筏流体减阻降噪蒙皮，涉及一种减阻降噪蒙皮。本发明包括内表皮、外表皮和微浮筏单元；微浮筏单元是微小化的浮筏减振系统，将微浮筏单元阵列排布于内外两表皮之间，高阻尼刚度微浮筏单元呈新月形排布组成高阻尼刚度带，低阻尼刚度微浮筏单元组成低阻尼刚度带，将该中间层与内外两层表皮粘合。外表皮工作时呈新月形沙丘结构，该结构可抑制二次湍流，降低湍流动能，减小摩擦力，还可根据流速等参数智能地调节沙丘形态以及沙丘之间的距离得到多种特定结构参数，对使用环境有更好的应变性，从而更好地实现减阻功能。微浮筏单元通过阵列形式构成中间层的结构使本发明具有在吸能减振和抑制噪声方面的优势。

技术领域：

本发明涉及一种减阻降噪蒙皮，特别是涉及一种基于沙丘形态控制的智能微浮筏流体减阻降噪蒙皮。

背景技术：

随着我国经济实力的不断提高，交通运输业迅猛发展。在铁路建设方面，截至2018年底，我国铁路营业总里程达13.1万公里，规模居世界第二；其中高速铁路近3万公里，位居世界第一。在城市地铁方面，截至2019年4月，中国累计已有38个城市建成投运城轨线路5638.4公里。在汽车方面，公安部交通管理局2018年7月16日发布，截至6月底，全国机动车保有量达3.19亿辆，我国已成为世界上最大的汽车消费市场。

在交通运输业发展的同时，导致了能源的快速消耗，能源问题变得越来越严重。具有关数据表明，交通运输成为我国能源消耗的主要因素之一。其中，气动阻力占所有阻力的大部分，因此，降低空气阻力除了可以提高汽车、高铁等自身的经济性外，还可以减少能源的消耗，符合环保的发展趋势。

另外，随着人们生活水平的提高，对汽车、地铁等交通工具的乘坐环境也要求越来越高，尤其在家用汽车方面，乘坐舒适性也越来越重要，其中降低车内风噪也成为了汽车性能的重要指标。

在水下航行器方面，需要更好地快速性和隐身性能，这就对水下航行器在流体减阻和降低噪声方面提出了更高的要求。

发明内容：

本发明的目的是更好地实现减阻降噪功能而提供一种基于沙丘形态控制的智能微浮筏流体减阻降噪蒙皮。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于沙丘形态控制的智能微浮筏流体减阻降噪蒙皮，包含外层薄韧柔性表皮、内层薄韧柔性表皮、微浮筏单元；外层薄韧柔性表皮和内层薄韧柔性表皮之间为若干个微浮筏单元填充的中间层；微浮筏单元分别与外层薄韧柔性表皮和内层薄韧柔性表皮粘合。

所述的外层薄韧柔性表皮和内层薄韧柔性表皮为热塑性聚氨酯薄膜。

所述的微浮筏单元包含若干个上弹性阻尼元件，若干个质量块，若干个下弹性阻尼元件；上弹性阻尼元件固定在质量块上表面，下弹性阻尼元件固定在质量块下表面。

所述的微浮筏单元的上弹性阻尼元件和下弹性阻尼元件为由弹性材料制成的圆柱体。

所述的微浮筏单元的质量块为由金属或合金制成的六面体。

所述的微浮筏单元排布成阵列，其中一部分微浮筏单元排布成若干个新月形，组成若干个高阻尼刚度带，其余微浮筏单元组成低阻尼刚度带。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明所述的中间层采用微浮筏单元的阵列结构，即高阻尼刚度的微浮筏单元呈新月形排布组成高阻尼刚度带，其它低阻尼刚度的微浮筏单元组成低阻尼刚度带。这种基于沙丘形态控制的结构可以抑制二次湍流，降低边界层过渡区的湍流动能，减小摩擦阻力，从而使本发明具有良好的减阻效果。

(2)本发明所述微浮筏单元是由浮筏减振系统微小化而来，再将这些微浮筏单元的阵列排布于内外两层薄韧柔性表皮之间，由于采用可以减振的微浮筏单元通过阵列形式构成柔性表皮中间层的结构。这种结构对噪声和振动起到抑制作用，从而实现本发明的降噪功能。