[发明专利]一种基于广义声子晶体半柱壳声波带隙特性的隔声罩

说明书

技术领域

本发明涉及一种隔声装置，尤其涉及一种基于广义声子晶体半柱壳声波带隙特性的隔声罩。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对身处环境质量要求也越来越高，为改善声环境，越来越多的噪声控制方法得以应用和研究。在实际工程应用中，噪声控制主要有三种途径：(1)对声源的控制，即从声源入手，改进声源的结构设计，减少声源发出的噪声等级；(2)对声场接收者的防护控制，即指暴露在噪声环境中的人们人为的采取一定的保护措施保护自己不受到伤害，一般可以通过佩戴护耳器、减少暴露在噪声环境中的时间等防护措施；(3)传播途径控制，即通过吸声、隔声、消声等降噪措施降低声波的传播能量。

由于噪声源头很多，要从源头上控制噪声的产生是非常困难的，所以工程上常用被动减振降噪的方法来抑制有害的振动噪声的传播，比如在传播途径上，采取隔声处理阻隔其传播。就现有隔声技术而言，隔声罩是噪声控制中最易实现、最经济的控制方式。隔声罩将噪声源封闭在罩内，以减少向周围的声辐射。隔声罩的主体结构是罩壁，这就要求罩壁必须有足够的隔声量来阻碍声波的传播，根据质量作用定律可知，罩壁密度越大隔音效果越好，故罩壁大多采用重质材料来制造,如砖块、混泥土、大理石、石膏板、钢材等。在实际工程中，需要定期对隔声装置以及声源设备的进行检修和维护，常常要求隔声罩应轻巧方便、便于装拆及运输,但现有隔声罩其结构过于笨重,无法满足上述要求。

采用现有的隔声技术固然能使传递到结构体上的振动及其辐射的噪声有一定的衰减，但目前在很多加压设备运行时产生的噪声极大，就现有的隔声罩而言，隔声量较小，远远不能满足要求。中国专利(授权公告号CN203583695U)提供一种模块组装式隔声罩，由框架结构、复合板模块组成，框架结构由承力钢结构、安装槽结构组成，复合板模块的外形规格统一，包括复合吸隔声模块、隔声门模块等形式。

发明内容

本发明的目的是为了使得隔声罩的隔声量大、拆装更简便而提供一种基于广义声子晶体半柱壳声波带隙特性的隔声罩。

本发明的目的是这样实现的：包括基体罩，基体罩是由五个基体板相互连接组成的方形壳体，且基体罩底端设置底边连接板，底边连接板上设置螺纹孔，基体罩通过底边连接板与基座连接，在每个基体板的内表面上均匀设置有至少两个半圆柱槽，每个半圆柱槽安装一个广义声子晶体半柱壳，每个广义声子晶体半柱壳由内至外至少设置两个周期组元，每个周期组元由内至外依次是非金属层和金属层，且非金属层和金属层是相互贴合的，每个周期组元之间是相互贴合的。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.每个广义声子晶体半柱壳有三个周期组元，每个广义声子晶体半柱壳由内至外依次是第一非金属层、第一金属层、第二非金属层、第二金属层、第三非金属层和第三金属层，各层之间相互贴合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将广义声子晶体半柱壳引入到隔声罩结构中，利用其产生的声波带隙来抑制声波在晶体罩内的传播，并可通过调节广义声子晶体半柱壳的结构参数、材料参数、周期组元的数量及尺寸来改变带隙位置、带隙宽度以及隔声量，并能在带隙频率范围内实现减振降噪的目的，本发明与现有的隔声技术具有本质区别，具有隔声量大、便于装拆及运输、设计制造成本低使用可靠并对工作环境要求低的优势。

附图说明

图1是本发明的外部结构示意图；

图2是本发明基体罩的结构示意图；

图3是本发明的总体结构示意图；

图4是本发明基体板的结构示意图；

图5是本发明具有三个周期组元的广义声子晶体半柱壳的结构示意图；

图6是本发明基体板上安装广义声子晶体半柱壳的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明主要是针对中高频域声源的隔声，本发明是基于广义声子晶体半柱壳的声波带隙特性而设计的隔声罩。其原理是沿非金属基体板X方向周期布置广义声子晶体半柱壳，当声波在广义声子晶体半柱壳中传播时，由于其内部不同阻抗特性的分界面处反射相消(即径向周期性)作用，形成声波带隙，此带隙具有控制波的传播特性，进而抑制了相应频率范围内的声波在晶体中传播。本发明能实现在带隙频率范围内的大幅度减振降噪的目的。