[发明专利]隔声结构的设计方法及钻铤

权利要求书

1.一种隔声结构的设计方法，应用于无刻槽结构钻铤，包括：

获取无刻槽结构钻铤接收到的源距为TR的声源发出的钻铤波信号；

根据所述钻铤波信号以及源距确定欲在所述无刻槽结构钻铤的内壁和外壁之间设置的空腔的个数n；其中，n为自然数；所述空腔沿轴向排列，为中空结构；

根据空腔个数n确定n个空腔中每个空腔的轴向长度；

其中，每两个相邻空腔之间的间距为所述两个相邻空腔中较大的轴向长度的2倍。

2.如权利要求1所述的方法，根据所述钻铤波信号以及源距确定欲在所述无刻槽结构钻铤的内壁和外壁之间设置的空腔的个数n，包括：

根据所述钻铤波信号计算所述钻铤波信号的频谱曲线；

根据所述频谱曲线确定最小隔声频率fmin和最大隔声频率fmax；

根据所述fmin和fmax确定所述空腔的轴向最大长度L_max和轴向最小长度L_min；

根据所述源距TR、所述空腔的轴向最大长度和轴向最小长度确定所述空腔的个数n。

3.如权利要求2所述的方法，所述根据所述钻铤波信号计算所述钻铤波信号的频谱曲线，包括：

对所述钻铤波信号进行频谱分析，并进行FFT傅里叶变换得到所述频谱曲线。

4.如权利要求2所述的方法，所述根据所述频谱曲线确定最小隔声频率fmin和最大隔声频率fmax，包括：

将所述频率曲线上两个幅度最大值所对应的频率确定为fmin和fmax。

5.如权利要求2所述的方法，根据所述fmin和fmax确定所述空腔的轴向最大长度L_max和轴向最小长度L_min，包括：

按照如下公式计算L_max和L_min：

L_max＝v/4fmin；L_min＝v/4fmax；

其中，所述v表示所述钻铤波信号的传播速度。

6.如权利要求2所述的方法，根据所述源距TR、所述空腔的轴向最大长度和轴向最小长度确定空腔的个数n，包括：

按照如下公式计算空腔的个数n：

7.如权利要求2所述的方法，根据所述fmin和fmax和空腔个数n确定n个空腔中每个空腔的轴向长度，包括：

按照如下公式确定每个空腔的轴向长度L_i：

fstep＝(fmax-fmin)/n；

其中，i为整数，0i≤n。

8.如权利要求1所述的方法，获取无刻槽结构钻铤接收到的源距为TR的声源发出的钻铤波信号，包括：

通过建立所述无刻槽结构钻铤在流体域中的三维有限差分模型或有限元模型，将数值模拟所述三维有限差分模型或有限元模型接收的钻铤波信号作为无刻槽结构钻铤接收到的源距为TR的声源发出的钻铤波信号。

9.如权利要求1所述的方法，包括：

所述空腔的形状为环形。

10.一种钻铤，其特征在于：

包括无刻槽结构钻铤和隔声结构；

所述隔声结构包括多个空腔，其中，所述空腔为位于所述无刻槽结构钻铤的内壁和外壁之间的中空结构；

所述多个空腔沿轴向排布在所述无刻槽结构钻铤的内壁和外壁之间，每两个相邻空腔之间的间距为所述两个相邻空腔中较大的轴向长度的2倍；

其中，所述空腔的个数n和每个空腔的轴向长度根据权利要求1-9中任一项所述的方法确定。