[发明专利]一种水下轻质耐压吸声型格栅阵列结构

权利要求书

1.一种水下轻质耐压吸声型格栅阵列结构，其特征在于，包括阵列框架以及吸声单元阵列；

所述阵列框架由表层面板(1)和阵列框架(2)构成；

表层面板(1)包括平行正对设置的上面板(10)和下面板(11)以及四周的侧板(12)；阵列框架(2)包括垂直设置的若干栅板(20)；栅板(20)将表层面板(1)内腔分割形成若干安装腔(21)；

所述吸声单元阵列包括依次设置于各安装腔(21)内的吸声单元；

所述吸声单元包括包覆层、吸声芯层(4)以及设置于吸声芯层(4)内的质量分配结构(3)；

吸声芯层(4)充满安装腔(21)，包覆层设置于吸声芯层(4)与安装腔(21)内壁之间；吸声芯层(4)内均匀设置有若干塔型吸声腔；塔型吸声腔由沿竖向同轴设置的三个组合腔构成；所述组合腔由顶部的柱形空腔(40)和底部的锥台空腔(41)构成；

柱形空腔(40)的直径与锥台空腔(41)的锥顶直径一致；相邻组合腔利用柱形空腔(40)相连通；柱形空腔(40)顶部的包覆层的厚度不小于2mm；组合腔底部的锥台空腔(41)的锥底从吸声芯层(4)底部穿出形成透声口(41a)；

质量分配结构(3)由内环(30)、外环(31)、游离环(32)构成；

内环(30)和外环(31)设置于相邻的两个组合腔之间；内环(30)的内径与其下侧相邻的柱形空腔(40)的直径一致且正对设置；内环(30)的外径小于其上侧相邻的锥台空腔(41)的锥底直径；外环(31)的内径与其上侧相邻的锥台空腔(41)的锥底直径一致且正对设置；游离环(32)均匀布置在各外环(31)之间。

2.根据权利要求1所述的水下轻质耐压吸声型格栅阵列结构，其特征在于，所述栅板(20)相互垂直并将表层面板(1)内腔分割形成若干尺寸一致的正方体形的安装腔。

3.根据权利要求1所述的水下轻质耐压吸声型格栅阵列结构，其特征在于，所述栅板(20)的厚度远大于上面板(10)和下面板(11)的厚度；所述包覆层均匀包覆在吸声芯层(4)表面，包覆层的厚度远小于吸声芯层(4)的尺寸。

4.根据权利要求1所述的水下轻质耐压吸声型格栅阵列结构，其特征在于，所述圆柱形空腔(40)的厚度H1：锥台空腔(41)厚度H2：质量分配结构(3)的厚度H3＝1～1.5：1.5～2：1～1.5。

5.根据权利要求1所述的水下轻质耐压吸声型格栅阵列结构，其特征在于，所述内环(30)、外环(31)、游离环32由钢材料制成。

6.根据权利要求1所述的水下轻质耐压吸声型格栅阵列结构，其特征在于，所述塔型吸声腔呈环形阵列或矩形阵列均匀设置。

7.根据权利要求1所述的水下轻质耐压吸声型格栅阵列结构，其特征在于，所述阵列框架(2)和吸声芯层(4)由聚氨酯阻尼吸声材料制成，密度为900～1000kg/m³，静水耐压强度1～2MPa，线弹性应变范围0～0.3；塑性段应变范围为0.3～0.5；阵列框架(2)采用RTM真空成型工艺制成；

所述表层面板(1)和包覆层由湿法缠绕成型加工工艺得到；加工过程中缠绕角为10°～30°，缠绕厚度1～2mm，张力5～35N；加工工艺中使用的增强纤维为玻璃纤维或芳纶纤维，树脂基体采用聚酯树脂或乙烯基酯树脂，纤维树脂质量比在0.8～1.5含量范围内。

8.根据权利要求1所述的水下轻质耐压吸声型格栅阵列结构，其特征在于，上面板(10)和下面板(11)的厚度与栅板(20)的厚度比范围为0.05～0.10；

所述高强透波材料格栅(1)和轻质耐压吸声型材料多层阵列结构单元(2)阵列填充布置设计，高强透波材料格栅(1)厚度与相邻轻质耐压吸声型材料多层阵列结构单元(2)中心轴间距的比值范围为0.02～0.05。