[发明专利]一种基于仿生蛛网的薄膜低频降噪结构

说明书

本发明涉及降噪结构领域，具体涉及一种基于仿生蛛网的薄膜低频降噪结构，包括纯聚酰亚胺(PI)膜以及附着在纯聚酰亚胺(PI)膜上的一字型铝合金振子、十字型铝合金振子和中心十字振子，所述纯聚酰亚胺(PI)膜外圆周均匀设置一乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)圆环，所述中心十字振子位于纯聚酰亚胺(PI)膜中心位置，一字型铝合金振子、十字型铝合金振子分别对称设置在中心十字振子的四周。本发明的降噪结构不仅有较高的降噪效能，而且可以实现结构的轻质化、小型化要求。

技术领域

本发明涉及降噪结构领域，具体涉及一种基于仿生蛛网的薄膜低频降噪结构。

背景技术

随着现代工业的发展，噪声污染已成为主要的环境污染之一。目前，高频降噪技术已相对成熟，但由于低频声波波长较长，对其有效控制仍是一个颇具挑战性的难题。针对低频噪声，常规的降噪方法大多采用增大降噪结构的尺寸或增加质量来提高声波的阻隔效果。然而，这类传统的低频隔音屏障已很难满足发展的需要。因此，追求质轻体薄的降噪结构，实现低频噪声的有效控制，是隔声降噪领域亟需解决的关键问题之一。

针对低频噪声，常规的降噪方法大多采用增大降噪结构的尺寸或增加质量来提高声波的阻隔效果。然而，随着现代先进工程对结构质量或体积要求的不断提高，这类传统的低频隔音屏障已很难满足发展的需要。因此，追求质轻体薄的降噪结构，实现低频噪声的有效控制，是隔声降噪领域亟需解决的关键问题之一。

基于局部共振型的声学超材料，可通过小尺寸结构实现低频域声波的禁带效应，从而有效阻止低频声波的传播，为低频降噪领域开辟了新的道路。作为局部共振型超材料的一种，薄膜声学超材料具有尤为优异的声反射与吸收性能，同时具备薄而轻的特质，这与低频降噪所追求的材料性质不谋而合。然而，针对薄膜声学超材料的研究仍存在以下一些局限：

(1)传统声学超材料的反共振模态是在宽频率范围内间歇产生的，这会造成反共振模态的不连续性，也是声透射损失带宽在低频区域通常较窄的主要原因。

(2)现有的声学超材料或多或少都有制约其应用研究的薄弱环节，如大、重结构、刚性框架、膜材料(橡胶)快速老化、膜张力不稳定、附加重质共振器以及复杂的结构等。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于仿生蛛网的薄膜低频降噪结构，不仅有较高的降噪效能，而且可以实现结构的轻质化、小型化要求。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于仿生蛛网的薄膜低频降噪结构，包括纯聚酰亚胺(PI)膜以及附着在纯聚酰亚胺(PI)膜上的一字型铝合金振子、十字型铝合金振子和中心十字振子，所述纯聚酰亚胺(PI)膜外圆周均匀设置一乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)圆环，所述中心十字振子位于纯聚酰亚胺(PI)膜中心位置，一字型铝合金振子、十字型铝合金振子分别对称设置在中心十字振子的四周。

进一步地，所述纯聚酰亚胺(PI)膜的厚度为0.2mm。

进一步地，所述一字型铝合金振子的长、宽、高分别为14mm、2mm、1.8mm。

进一步地，所述乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)圆环的厚度为2mm、外径为100mm、宽度为5mm。

进一步地，所述中心十字振子由Elast-blk-10制成。

进一步地，所述一字型铝合金振子的数量为2组，分别对称设置在中心十字振子横边的两侧和竖边的两侧。

进一步地，所述十字型铝合金振子的数量为2组，分别设置在相邻两一字型铝合金振子之间，且以中心十字为中心实现对称。

进一步地，所述一字型铝合金振子、十字型铝合金振子、中心十字振子和乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)圆环均通过胶水与纯聚酰亚胺(PI)膜粘结。

本发明具有以下有益效果：