一種用于低頻隔聲的輕質(zhì)組合式板結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明一種用于低頻隔聲的輕質(zhì)組合式板結(jié)構(gòu)，由隔聲基板，梁片單元和支撐構(gòu)件組成；梁片單元通過支撐構(gòu)件固定連接在隔聲基板上，梁片單元包括至少一個(gè)呈長方體結(jié)構(gòu)的梁片，梁片的中心點(diǎn)均與支撐構(gòu)件固定連接；一個(gè)梁片的最低階共振頻率和一個(gè)目標(biāo)噪聲頻率相同。其設(shè)計(jì)方法包括步驟，1）根據(jù)目標(biāo)噪聲頻帶數(shù)量，分別確定設(shè)計(jì)參數(shù)；2）確定隔聲基板的結(jié)構(gòu)參數(shù)；3）確定周期間距a時(shí)，在0<a<λ的范圍內(nèi)選?。?）確定梁片單元的結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括梁片的數(shù)量，每個(gè)梁片的厚度hr、長度lr和寬度br；根據(jù)目標(biāo)噪聲頻率的數(shù)量得到與其一一對應(yīng)的梁片的數(shù)量，根據(jù)實(shí)際工程需求分別選取不同梁片的厚度hr，計(jì)算確定每個(gè)梁片的長度lr和寬度br。
【專利說明】一種用于低頻隔聲的輕質(zhì)組合式板結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及低頻噪音的隔聲技術(shù)，具體為一種用于低頻隔聲的輕質(zhì)組合式板結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在工程領(lǐng)域，為了減小或者消除噪聲源對周圍環(huán)境的不利影響，通常采用板狀結(jié)構(gòu)或墻體結(jié)構(gòu)等固體介質(zhì)將噪聲源與周圍環(huán)境隔絕開，這種方法稱為隔聲。然而，傳統(tǒng)隔聲結(jié)構(gòu)的低頻隔聲性能受隔聲質(zhì)量密度定律控制——面密度越大則低頻隔聲量越大。換言之，要想在低頻范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)較大的隔聲量，就需要選用質(zhì)量較大的隔聲構(gòu)件。而實(shí)際工程對隔聲構(gòu)件的質(zhì)量、造價(jià)往往有較大限制，因此，低頻輕質(zhì)的隔聲構(gòu)件成為當(dāng)前噪聲控制領(lǐng)域的一大難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種用于低頻隔聲的輕質(zhì)組合式板結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)方法，突破質(zhì)量密度定律對板結(jié)構(gòu)低頻隔聲性能的限制。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]一種用于低頻隔聲的輕質(zhì)組合式板結(jié)構(gòu)，由隔聲基板，梁片單元和支撐構(gòu)件組成；所述的梁片單元通過支撐構(gòu)件固定連接在隔聲基板上，梁片單元包括至少一個(gè)呈長方體結(jié)構(gòu)的梁片，梁片的中心點(diǎn)均與支撐構(gòu)件固定連接；一個(gè)梁片的最低階共振頻率和一個(gè)目標(biāo)噪聲頻率相同。
[0006]優(yōu)選的，梁片單元呈周期陣列附加排布在隔聲基板上。
[0007]進(jìn)一步，梁片單元包括兩個(gè)呈相互垂直設(shè)置的梁片；梁片單元在隔聲基板上，以相鄰梁片單元中的梁片呈45°夾角為規(guī)律附加排布設(shè)置。
[0008]優(yōu)選的，一個(gè)梁片能夠由多個(gè)長度和厚度與梁片相同的窄梁片代替，且窄梁片寬度的總和與梁片的寬度相同。
[0009]進(jìn)一步，隔聲基板，梁片單元和支撐構(gòu)件均由金屬材料制成。
[0010]再進(jìn)一步，支撐構(gòu)件通過螺栓或焊接與隔聲基板固定連接。
[0011]本發(fā)明一種用于低頻隔聲的輕質(zhì)組合式板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，包括如下步驟，
[0012]I)根據(jù)目標(biāo)噪聲頻帶數(shù)量，分別確定設(shè)計(jì)參數(shù)，包括隔聲基板的結(jié)構(gòu)參數(shù)、梁片單元陣列的周期間距a和梁片單元的結(jié)構(gòu)參數(shù)；
[0013]2)確定隔聲基板的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括,選取的隔聲基板的材料和厚度；
[0014]3)確定周期間距a時(shí)，在0〈a〈A的范圍內(nèi)選取，其中λ為在目標(biāo)噪聲頻率&下隔聲基板的彎曲波波長；
[0015]4)確定梁片單元的結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括梁片的數(shù)量，每個(gè)梁片的厚度匕、長度L和寬度根據(jù)目標(biāo)噪聲頻率的數(shù)量得到與其一一對應(yīng)的梁片的數(shù)量，根據(jù)實(shí)際工程需求分別選
取不同梁片的厚度匕，并根據(jù)以下公式分別確定每個(gè)梁片的長度L和寬度\ ；
【權(quán)利要求】
1.一種用于低頻隔聲的輕質(zhì)組合式板結(jié)構(gòu)，其特征在于，由隔聲基板(1)，梁片單元和支撐構(gòu)件(3)組成；所述的梁片單元通過支撐構(gòu)件(3)固定連接在隔聲基板(I)上，梁片單元包括至少一個(gè)呈長方體結(jié)構(gòu)的梁片(2)，梁片(2)的中心點(diǎn)均與支撐構(gòu)件(3)固定連接；一個(gè)梁片(2)的最低階共振頻率和一個(gè)目標(biāo)噪聲頻率相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于低頻隔聲的輕質(zhì)組合式板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的梁片單元呈周期陣列附加排布在隔聲基板(I)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于低頻隔聲的輕質(zhì)組合式板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的梁片單元包括兩個(gè)呈相互垂直設(shè)置的梁片(2);梁片單元在隔聲基板(I)上，以相鄰梁片單元中的梁片(2)呈45°夾角為規(guī)律附加排布設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于低頻隔聲的輕質(zhì)組合式板結(jié)構(gòu)，其特征在于，一個(gè)梁片(2)能夠由多個(gè)長度和厚度與梁片(2)相同的窄梁片代替，且窄梁片寬度的總和與梁片的寬度相問。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的用于低頻隔聲的輕質(zhì)組合式板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的隔聲基板(I )，梁片單元和支撐構(gòu)件(3)均由金屬材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于低頻隔聲的輕質(zhì)組合式板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的支撐構(gòu)件(3)通過螺栓或焊接與隔聲基板(I)固定連接。
7.—種如權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的用于低頻隔聲的輕質(zhì)組合式板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括如下步驟，1)根據(jù)目標(biāo)噪聲頻帶數(shù)量，分別確定設(shè)計(jì)參數(shù)，包括隔聲基板的結(jié)構(gòu)參數(shù)、梁片單元陣列的周期間距a和梁片單元的結(jié)構(gòu)參數(shù)；2)確定隔聲基板的結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括選取的隔聲基板的材料和厚度；3)確定周期間距a時(shí)，在0〈a〈X的范圍內(nèi)選取，其中λ為在目標(biāo)噪聲頻率&下隔聲基板的彎曲波波長；4)確定梁片單元的結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括梁片的數(shù)量，每個(gè)梁片的厚度匕、長度L和寬度\；根據(jù)目標(biāo)噪聲頻率的數(shù)量得到與其一一對應(yīng)的梁片的數(shù)量，根據(jù)實(shí)際工程需求分別選取不同梁片的厚度匕，并根據(jù)以下公式分別確定每個(gè)梁片的長度L和寬度\ ；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于低頻隔聲的輕質(zhì)組合式板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，一個(gè)梁片能夠由多個(gè)長度和厚度與梁片相同的窄梁片代替，窄梁片寬度的總和等于梁片的寬度
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于低頻隔聲的輕質(zhì)組合式板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，計(jì)算得到的寬度\為允許的最大梁片寬度。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用 于低頻隔聲的輕質(zhì)組合式板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，確定周期間距a時(shí)，在0〈a〈 λ /5的范圍內(nèi)選取。
【文檔編號】E04B1/86GK103590501SQ201310513561
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】吳健, 王剛, 白曉春, 耿明昕, 呂平海, 溫激鴻, 安翠翠, 趙宏剛, 樊創(chuàng) 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)陜西省電力公司電力科學(xué)研究院