[发明专利]一种含有参数呈梯度变化圆柱形散射体的低频吸声覆盖层

权利要求书

1.一种含有参数呈梯度变化圆柱形散射体的低频吸声覆盖层，其特征在于：包括封口层(1)、吸声层(2)和基层(3)；吸声层(2)由数个相同的长方体单元周期排列而成，吸声层(2)中单元的前表面剖面和后表面的剖面都是长方形；封口层(1)为长方体板，用于对所述吸声层(2)进行密封，封口层(1)的后表面与吸声层(2)的前表面相互贴合；基层(3)为长方体板，为模拟的水下结构体的外壳，一般为钢壳，基层(3)的上表面与吸声层(2)的下表面相互贴合；吸声层(2)的每个单元中，由上至下分布有第一层圆柱形散射体(4)、第二层圆柱形散射体(5)和第三层圆柱形散射体(6)：第一层圆柱形散射体(4)、第二层圆柱形散射体(5)和第三层圆柱形散射体(6)都分布1个圆柱形散射体；每个圆柱形散射体由圆柱空腔(7)侧面包裹两层厚度相同但模量不同的弹性橡胶构成。

2.根据权利要求1所述的一种含有参数呈梯度变化圆柱形散射体的低频吸声覆盖层，其特征在于：封口层(1)和吸声层(2)均采用PDMS聚二甲基硅氧烷硅橡胶制作，其密度为1000kg/m³，复杨氏模量为(1.879+0.540i)MPa，泊松比为0.4997；基层(3)采用钢材料制作，其密度为7890kg/m³，杨氏模量为210GPa，泊松比为0.3。

3.根据权利要求1所述的一种含有参数呈梯度变化圆柱形散射体的低频吸声覆盖层，其特征在于：对于吸声层(2)中每个单元的前表面，其长度d＝150mm，宽度a＝40mm；对于吸声层(2)中每个单元的侧表面，其长度为1m；封口层(1)的前、后表面方向的厚度为30mm；基层(3)的前、后表面方向的厚度s＝20mm。封口层(1)、吸声层(2)和基层(3)通过粘合剂粘合在一起，并经过一体冷压成型。

4.根据权利要求1所述的一种含有参数呈梯度变化圆柱形散射体的低频吸声覆盖层，其特征在于：所述吸声层(2)中的每个单元，由上至下分布有第一层圆柱形散射体(4)、第二层圆柱形散射体(5)和第三层圆柱形散射体(6)，且第一层圆柱形散射体(4)、第二层圆柱形散射体(5)和第三层圆柱形散射体(6)的轴线分别与单元的上、下表面以及左、右侧面平行；第一层圆柱形散射体(4)、第二层圆柱形散射体(5)和第三层圆柱形散射体(6)都分布有1个圆柱形散射体，每个圆柱形散射体的长度相等，都为1m。

5.根据权利要求4所述的一种含有参数呈梯度变化圆柱形散射体的低频吸声覆盖层，其特征在于：所述吸声层(2)所包含的每个圆柱形散射体，是由圆柱空腔(7)侧面包裹两层不同组分的弹性橡胶构成，圆柱空腔(7)中充满空气，沿圆柱形散射体的径向由内向外依次为第一层包覆层(8)和第二层包覆层(9)。

6.根据权利要求4所述的一种含有参数呈梯度变化圆柱形散射体的低频吸声覆盖层，其特征在于：所述吸声层(2)中的三层圆柱型散射体，第一层圆柱形散射体(4)的第一层包覆层(8)杨氏模量为吸声层(2)杨氏模量的0.1倍，第一层圆柱形散射体(4)的第二层包覆层(9)杨氏模量为吸声层(2)杨氏模量的0.55倍；第二层圆柱形散射体(5)的第一层包覆层(8)杨氏模量为吸声层(2)杨氏模量的0.1倍，第二层圆柱形散射体(5)的第二层包覆层(9)杨氏模量为吸声层(2)杨氏模量的0.55倍；第三层圆柱形散射体(6)的第一层包覆层(8)杨氏模量为吸声层(2)杨氏模量的0.1倍，第三层圆柱形散射体(6)的第二层包覆层(9)杨氏模量为吸声层(2)杨氏模量的0.55倍；即对每一个圆柱形散射体而言，包覆层的杨氏模量由里向外呈正梯度变化。

7.根据权利要求4所述的一种含有参数呈梯度变化圆柱形散射体的低频吸声覆盖层，其特征在于：所述吸声层(2)中的三层圆柱型散射体，第一层圆柱型散射体中的圆柱空腔(7)的半径r₁＝1.5mm，第二层圆柱型散射体中的圆柱空腔(7)的半径r₂＝3.5mm，第三层圆柱型散射体中的圆柱空腔(7)的半径r₃＝5.5mm，即三层圆柱空腔的半径呈正梯度变化。