[发明专利]一种三角阵列密堆的吸音隔声纤维材料

说明书

技术领域

本发明涉及纤维材料领域，特别涉及一种三角阵列密堆的吸音隔声纤维材料。

背景技术

人们对噪声的处理方式从早期对声源进行阻隔，到选择轻质、柔性、高效的隔声材料进行多方位的消声，但都无法实现针对性地隔绝声音。因为人耳能接收到的声音频率在20Hz-20kHz之间，而令人难受的噪音也恰好在这个频域中，所能做的就是对噪音源的消除、减噪或阻隔。能否对来自特定频段的噪音进行选择性的隔阻或消除，甚至进行自适应性地选择及消减，是材料学研究者一直关注并努力要解决的问题。而声子晶体理论为声波传递中的选择性隔声与传递提供了依据和范例。

已有研究关注了由相互平行的刚性柱体在空气中按二维晶格周期结构排列组成的二维声子晶体隔音结构（2006年，二维声子晶体隔音结构，专利公开号CN1797541），由多层成型板组成的三组元声子晶体的复合成型制备方法（2010年，一种三组元声子晶体的复合成型制备方法，专利公开号CN101740021A），一种利用散射体有序排列并均匀包裹在基体中制备三组元声子晶体的方法（2010年，利用散射体制备三组元声子晶体的方法，专利公开号CN101800047A）。但并未见有涉及到纤维材料的，并以三角阵列密堆排列的形式形成的声子晶体。

发明内容

为了解决现有的技术的不足，本发明提供了一种三角阵列密堆的吸音隔声纤维材料。

本发明采用的技术解决方案是：一种三角阵列密堆的吸音隔声纤维材料，所述的纤维材料通过将圆形的纤维采用三角点阵的形式周期排列而成，所述的纤维的晶格常数a与纤维直径d相等。

所述的纤维材料在基体材料中的填充率为φ_三角max=0.9。

所述的纤维的直径相同。

所述的纤维平行紧密排列。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种三角阵列密堆的吸音隔声纤维材料，通过纤维在基体中以三角点阵的形式周期排列，声波在复合材料中传播时，与这种周期结构发生耦合作用，从而形成对声波传播的通带和禁带，落在禁带内的声波将会被完全阻隔。

附图说明

图1是本发明的断面结构示意图。

图中d为纤维直径，a为晶格常数。

图2是本发明的声波带隙图，图2(a)为较细的纤维材料的带隙图，图2(b)为较粗的纤维材料的带隙图。

具体实施方式

本发明提供了一种三角阵列密堆的吸音隔声纤维材料，所述的纤维材料通过将圆形的纤维采用三角点阵的形式周期排列而成，所述的纤维的晶格常数a与纤维直径d相等。本发明使用伸直、圆形的纤维，平行、紧密排列而成的。通过调整纤维直径，来实现人为可控地对声波进行选择性的阻隔。

本发明是根据这样的原理实现的，纤维在基体中以三角点阵的形式周期排列，声波在复合材料中传播时，与这种周期结构发生耦合作用，从而形成对声波传播的通带和禁带，落在禁带内的声波将会被完全阻隔。

纤维以三角点阵紧密堆砌的形式排布在基体材料中，晶格常数a与纤维直径d相等，其填充率为。

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。