[实用新型]一种基于声子晶体的复合型声屏障结构

说明书

本实用新型属于轨道交通减振降噪控制领域，其目的在于提供一种基于声子晶体的复合声屏障结构,其特征在于：所述声屏障结构包括声屏障单元上部和声屏障单元下部，声屏障单元上部包括两个板，所述两个板呈V字形布置，使得所述声屏障单元上部和声屏障单元下部整体结构成Y型，其中屏障单元上部包括泡沫铝，声屏障单元下部包括空气层。本实用新型整体结构简单、制造方便，拆卸安装方便，对由于铁路线路不平顺引起的轮轨振动和噪声有良好的减振降噪效果，对工作环境的要求较低，可以用于降低铁路列车车轮产生的噪声，改善铁路列车车轮的噪声、振动特性，降低对周围环境的影响，改善工人工作环境等。

技术领域

本实用新型属于降噪设备技术领域，具体涉及一种基于声子晶体的复合型声屏障结构。

背景技术

随着我国轨道交通的快速发展，列车经过数次提速，伴随着产生巨大噪声，并且噪声暴露持续时间长，严重干扰沿线居民的日常生活。城市中公路，地铁高架线愈发密集，交通噪声对人民美好生活的影响日益突出。

为降低交通噪声对沿线居民的干扰，声屏障有着不可取代的优越性，也是目前防止噪声污染的有效措施之一。因此声屏障得到广泛地使用，但是现今声屏障的设计主要用于隔声，无法解决噪声的绕射声，降低噪声的效果有限，并且各地的声屏障都是千篇一律，没有根据具体环境噪声进行调整，无法达到预期效果。

声子晶体是由两种或者两种以上弹性介质组成的具有周期结构和弹性波带隙特性的功能材料。在声子晶体中，密度和弹性常数不同的材料按结构周期性复合在一起，相互不连通的材料称为散射体，联通为一体的材料为基体。当弹性波在声子晶体中传播时，受其内部周期结构作用，形成特殊色散关系，色散关系曲线之间的频率称为带隙频率范围的弹性波传播被抑制。利用带隙性质可设计出新型降噪结构，因此声子晶体在降噪领域有着广泛的应用前景。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决目前声屏障降噪性能较差的问题，进而提供一种基于声子晶体的复合型声屏障结构，该复合声屏障采用局域共振型声子晶体和一维声子晶体准周期性结构等措施。

本实用新型提供一种基于声子晶体的新型声屏障结构，其特征在于：声屏障单元包括声屏障单元上部和声屏障单元下部，声屏障单元上部包括两个板，所述两个板呈V字形布置，使得所述声屏障单元上部和声屏障单元下部整体结构成Y型，其中屏障单元上部包括泡沫铝，声屏障单元下部包括空气层。

进一步地，其特征在于：声屏障单元上部的每个板包括金属壳以及设置在金属壳内的阻尼材料和元胞结构，其中，元胞结构包括所述泡沫铝；在金属壳上设置有开口，开口朝向噪声源方向，每个开口处有一个元胞结构相连接，金属壳内元胞结构以外填充阻尼材料。

进一步地，其特征在于：所述元胞结构为圆饼状，包括三层球环状泡沫铝和位于相邻泡沫铝层之间以及最内层泡沫铝内的元胞空腔，每层泡沫铝上具有缺口，所述缺口与开口同轴布置。

进一步地，其特征在于：三层球环状泡沫铝的缺口的开口高度随半径减小而减小。

进一步地，其特征在于：球环状泡沫铝半径以及缺口高度尺寸比例由内至外均为1:1.5。

进一步地，其特征在于：所述两个板的金属壳为一体形成。

进一步地，其特征在于：声屏障单元下部单元声屏障下部包括开孔金属板、交替分布的空气层和多孔吸声材料层，以及实心金属板，开孔金属板在噪声源一侧，实心金属板在远离声源一侧。

进一步地，其特征在于：所述空气层厚度周期变化。