[发明专利]一种实时可调的声匹配复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及声学领域，特别涉及一种用于提高媒质间声波透射率的材料。

背景技术

众所周知，当声波传输至两种不同媒质间时会发生反射和透射效果。不同媒质间产生的反射效果减少了透射效率，特别是当两种媒质具有很大的声波阻抗差异时，声波能量反射的多，透射的少。比如，当声波从空气传入水中时，声波能量损耗很大，透射率低。如何在具有大阻抗差异的流体界面处提高声能量的透射效率是超声领域的研究热点之一。

本案申请的发明人在物理学报（62(20), 204302, 2013）上发表的题目为《全向入射条件下一维固流周期结构中低频声裂隙变化特性研究》的文章中公开了一种周期性层状体结构。当这种周期性层状体结构布置在媒质界面时，通过该结构的声波可激起表面共振态，从而增强声波能量的透射效果。但该结构是固化了的结构，只能适用于特定的媒质界面和特定的频率的声波，不能实现对不同的媒质界面和不同频率的声波进行调整。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种声匹配复合材料使得其在不同的流体界面和不同频率的声波下进行实时调整而适用于不同的流体界面和不同频率的声波。

为解决上述问题，本发明采用的方案如下：

一种实时可调的声匹配复合材料，包括固体层、支撑件以及间距调整机构；所述间距调整机构和固体层安装于支撑件之上；所述固体层有多个，固体层之间相互平行，固体层的层与层之间间距相同；所述间距调整机构用于调整固体层之间的间距。

进一步，根据本发明的实时可调的声匹配复合材料，所述间距调整机构包括动力机构、控制单元；所述动力机构与所述固体层相连；所述控制单元包括计算单元、存储器、控制接口和指令接口；所述计算单元与存储器、控制接口以及指令接口相连；所述控制接口与所述动力机构相连。

进一步，根据本发明的实时可调的声匹配复合材料，所述支撑件包括层板框架和固定杆；所述层板框架有多个，数量与固体层相同；所述固体层安装在层板框架内；所述固定杆有多根，固体杆之间相互平行；所述固定杆穿过所述层板框架使得固定杆与各固体层垂直；固体层的第一层与固定杆固定，其他层可沿着固定杆移动。

进一步，根据本发明的的实时可调的声匹配复合材料，所述间距调整机构包括间距联动机构；所述间距联动机构连接各个固体层，当固体层的第一层和最后一层之间的间距调整时，间距联动机构调整其他固体层之间的间距，且保持各固体层之间的间距相同。

进一步，根据本发明的的实时可调的声匹配复合材料，所述间距联动机构包括联动杆；所述联动杆与固定层之间通过转轴相连；所述可动层边缘设有滑动槽；所述联动杆上设有多个间距相同的滑体；所述滑体设于所述滑动槽内；所述滑体可沿着滑动槽滑动；所述固定层为固体层的第一层，所述可动层为除固定层外的固体层。

进一步，根据本发明的实时可调的声匹配复合材料，所述固体层材料为橡胶。

进一步，根据本发明的实时可调的声匹配复合材料，所述计算单元可执行如下步骤：接收来自指令接口的指令；根据指令内的声波频率和流体材质计算固体层之间的间距；通过控制接口、动力机构调整固体层之间的间距。

本发明的技术效果如下：本发明通过间距调整机构调整固体层之间的间距，当该材料放置于具有不同阻抗的流体界面时，固体层之间的间距可依据两种不同流体之间的特性以及声波频率进行实时调整，从而使得该材料能够适用于不同的流体界面和不同的声波频率。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。 

图2是本发明的滑体、联动杆、滑动槽的结构示意图。

图3是本发明的控制单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做进一步详细说明。