[发明专利]褶皱芯材结构材料及隔声板

说明书

本发明的褶皱芯材结构材料及隔声板属于隔声吸声技术领域。目前国际上仅俄罗斯喀山图波列夫技术大学掌握大尺寸的褶皱芯材一次成形技术，国内从95年起南京航空航天大学开始进行这方面的研究。褶皱夹芯可用纸、金属板(δ＞0.3mm)、纤维布等材料制造。和传统的轻质填充物相比，褶皱夹芯有大容量的起伏结构，具有较大的强度和刚度，而且不同材质的褶皱芯材结构还有很多有益的特殊性质，如：宽带吸声和隔声、热辐射的散射能力等。褶皱芯材结构可广泛应用于民用噪声治理、航空发动机和海军潜艇降噪等，作为一种新型轻质复合结构，其应用领域和适用范围还将不断扩大。

随着现代化工业的发展和人们物质生活的不断提高，机器设备、交通运输工具和家用电器设备的数量日益增多，噪声问题也越来越严重，噪声污染已成为当代世界性的问题。在过去的十年中，我国的环境噪声问题在城市主要表现是交通噪声、工业噪声和工业施工噪声，治理噪声污染和控制噪声已成为人民群众的迫切要求。因此，轻质褶皱芯材结构用作隔声构件，对其进行隔声技术研究具有很强的学术价值和现实意义。但是，至今这种轻质褶皱芯材结构的隔声，吸声性能，刚度，强度以及热辐射的散射能力等物理性能，还有待于进一步研究和提高。

本发明的目的在于研制一种宽频带隔声、吸声量高、刚度、强度好。具有较强的热散射能力的轻质褶皱芯材结构材料以及隔声板。

本发明的褶皱芯材结构是一种纵向，横向均呈之字形曲折的异型芯材结构材料，即横向呈之字形的凸边和凹边，纵向呈锯齿边，横向的之字形凹凸边与纵向的锯齿边一起构成一个个的峰面。

附图1．褶皱芯材结构材料的构成示意图。

附图2．褶皱夹芯结构隔声板组成示意图。

由附图1可知，本发明的褶皱芯材结构材料由横向呈之字形的凸边1和凹边2与纵向呈之字形的锯齿边3构成在单位体积内具有大容量的薄壁起伏结构。

由于本发明在单位体积内具有大容量的剧烈曲折结构，因而在低、中、高频内都具有较好的隔声、吸声性能，且具有较高的刚度、强度和较强的热散射能力等。

附图2．是利用本发明的褶皱芯材结构材料制成的隔声板，它是利用胶接工艺将褶皱芯材结构材料4与面板5复合而成。

褶皱夹芯结构隔声板的隔声原理：

该种结构隔声原理是基于芯材抑制面板振动的阻尼作用和改善结构不同频率段的弯曲劲度特性的综合效应。

隔声板的面板在声压的作用下引起振动，由于面板和柔性的褶皱芯材胶接在一起，其阻尼作用使面板受到抑制，特别是对共振区和吻合区的低谷有明显的抑制作用。

褶皱芯材结构隔声板的弯曲劲度随频率的变化而变化。在低频段，面板的弯曲劲度因褶皱芯材填充物的耦合而使该夹心板件的整体效应作用明显，其结构的弯曲劲度提高；在中频段，夹芯板的弯曲劲度减少；到高频段时，其弯曲劲度接近于稳定值，约等于面板的弯曲劲度的总和，褶皱芯材的耦合作用几乎消失，总的弯曲劲度减小，使临界吻合频率相应提高，因而能在较宽的频率范围内保持隔声量随频率上升而提高。

本隔声板具有如下特点：

1)褶皱芯材隔声板是一种轻质宽带声屏障，可有效提高其中、低频段的隔声量；

2)采用薄板状材料成形芯材，无二次污染；

3)能耗低，节省材料。

褶皱芯材结构的原材料可采用薄的板状材料，如芳纶纸，纸及纸质薄板，金属薄板(薄铜板厚度δ≤0.4mm；薄铝板厚度δ≤0.4mm，薄钢板厚度δ≤0.3等)。

隔声面板采用各种木质的，塑料的、金属的薄板，其厚度根据具体产品使用要求选取，也可采用各种纤维布，如玻璃纤维布等。