[实用新型]基于声学黑洞效应的船体复合阻波基座

说明书

本实用新型公开了一种基于声学黑洞效应的船体复合阻波基座，所述船体复合阻波基座包括：基座面板、基座底板、基座腹板和基座肘板，所述基座腹板位于所述基座面板和所述基座底板之间；所述基座肘板构造为同时垂直于所述基座面板、所述基座底板以及所述基座腹板；其中，所述基座腹板和/或所述基座肘板上设置有多个声学黑洞结构，所述多个声学黑洞结构呈至少三条直线排布，任意相邻两条直线上的声学黑洞结构以不同的排布规则周期性布置。根据本实用新型的船体复合阻波基座，通过设置多个声学黑洞结构，并将声学黑洞结构以一定的排布方式进行布置，可实现高效率振动能量吸收从而起到减振降噪的目的。

技术领域

本实用新型涉及船舶结构声学优化设计技术领域，尤其涉及一种基于声学黑洞效应的船体复合阻波基座。

背景技术

传统的船舶基座结构主要是用于承担设备重量，设计时主要考虑结构强度、安装方便等因素，常见结构由面板、腹板和肘板构成，基本不考虑其声学性能。

随着整船声学指标要求的提升，弹性隔振的潜力被深度挖掘，但仍然不能满足要求，通常基座是设备振动向船体传递的桥梁，因而，亟需对基座进行改进，提供一种基于声学黑洞效应的船体复合阻波基座，以实现高效率振动能量吸收从而起到减振降噪功能，至少部分地解决上述问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分地解决上述问题，本实用新型提供了一种基于声学黑洞效应的船体复合阻波基座，所述船体复合阻波基座包括：基座面板；基座底板；基座腹板，所述基座腹板位于所述基座面板和所述基座底板之间；基座肘板，所述基座肘板构造为同时垂直于所述基座面板、所述基座底板以及所述基座腹板；其中，所述基座腹板和/或所述基座肘板上设置有多个声学黑洞结构，多个所述声学黑洞结构呈至少三条直线排布，任意相邻两条直线上的声学黑洞结构以不同的排布规则周期性布置。

由此，在所述基座腹板和/或所述基座肘板上设置有多个声学黑洞结构，声学黑洞通过结构厚度的改变实现结构阻抗逐渐变化，从而使得结构中弯曲波传播发生变化，在结构局部区域实现波的聚集，且所述多个声学黑洞结构呈至少三条直线排布，任意相邻两条直线上的声学黑洞结构以不同的排布规则周期性布置，能够实现高效率能量吸收以起到减振降噪的目的。

优选地，在任意一条呈直线排布的声学黑洞结构之间，根据相邻的两个声学黑洞结构之间最短间距的不同设置有不同长度的声学间断体，以使所述任意一条呈直线排布的声学黑洞结构通过所述声学间断体首尾相连。

由此，声学间断体有效阻波频率通常在数百赫兹以上，通过声学黑洞结构和声学间断体的配合，可向低频拓宽有效减振频段。即周期性排布的声学黑洞结构和声学间断体加剧了振动波在船体板架中的波形转换、散射和反射，以阻抑振动能量的传递，将减振的截止频率进一步下移。

优选地，所述声学黑洞结构包括自所述基座腹板和/或所述基座肘板的表面向内凹陷的凹陷部，所述凹陷部具有呈圆锥台形状的空腔和位于所述凹陷部中心位置处的中心区域。

由此，通过上述的声学黑洞结构能够实现高效率振动能量吸收以起到减振降噪的目的。

优选地，从所述中心区域与所述空腔相连的第一边缘开始直到所述凹陷部的末端的第二边缘为止，所述空腔的腔壁为以指数函数变化区域。

由此，通过设置声学黑洞结构的厚度分布形式，能够改变结构阻抗，易于实现波的操纵。

优选地，在所述第二边缘位置处，所述声学黑洞结构的沿所述凹陷部凹陷方向的厚度所述指数函数以及所述声学黑洞结构的最大直径决定。