專利名稱：用于高速列車行李架的微穿孔板腔體共振吸聲裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高速列車車內(nèi)噪聲控制技術領域，特別是涉及一種用于高速列車行李架的微穿孔板腔體共振吸聲裝置。
背景技術：
噪聲控制領域應用的吸聲材料和吸聲結構種類很多，依其吸聲機理可分為三大類，即多孔性吸聲材料、共振型吸聲結構和兼有兩者特點的復合吸聲結構。例如，超細玻璃棉和聚氨脂泡沫等屬于多孔性吸聲材料，薄板吸聲結構、薄膜吸聲結構、穿孔板吸聲體等屬于共振型吸聲結構，而像礦棉板吊預結構屬于復合吸聲結構。馬大猷于1975年在《中國科學》上發(fā)表的關于“微穿孔板吸聲結構的理論與設計”的文章，正式提出了“微穿孔板吸聲體”的概念，開拓了共振吸聲結構的應用領域。與普通穿孔板吸聲結構相比，微穿孔板共振吸聲結構的主要特點是直徑在Imm以下微孔與板腔，其吸聲頻帶寬度可優(yōu)于常規(guī)的穿孔板共振吸聲結構，具有寬吸聲頻帶特性，在吸聲降噪和改善室內(nèi)音質(zhì)方面有著廣泛的應用。微縫板吸聲體與微穿孔板吸聲體相似，即微孔形狀變化為狹長的窄縫，其吸聲特性理論公式也只是計算系數(shù)略有不同。另外，微穿孔和微穿縫板體結構可用多種材料制成，具有耐高溫、耐腐蝕、清潔無污染等優(yōu)點，具有廣闊的應用前景。我國列車提速后噪聲問題顯得愈加突出，已成為制約高速鐵路技術發(fā)展的關鍵因素，噪聲污染不僅嚴重影響車內(nèi)的安靜性和乘員的舒適性，而且也影響了高鐵沿線區(qū)域居民的生活環(huán)境。列車車廂內(nèi)噪聲控制最有效的方法是通過內(nèi)部聲學材料與結構的優(yōu)化來有效吸收和隔離內(nèi)部主要結構振動與噪聲源。高速列車行李架的下方是主要 的聲源集中點之一，針對高速列車行李架的下方的位置結構和噪音頻率分布等特點，設計最近的吸聲降噪裝置是行業(yè)內(nèi)急需解決的問題之
O

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于設計一種新型的用于高速列車行李架的微穿孔板腔體共振吸聲裝置，解決上述問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:—種用于高速列車行李架的微穿孔板腔體共振吸聲裝置，包括所述側板和穿有若干孔洞或窄縫的微穿孔狀結構板，所述微穿孔狀結構板、所述側板和列車的行李架托板共同組成封閉空腔。所述側板圍成一圈形成側板空腔，所述側板空腔的一端與所述列車行李架托板的下側封閉連接，所述側板空腔的另一端與所述微穿孔狀結構板封閉連接。所述微穿孔狀結構板為微穿孔板，所述微穿孔板的厚度為0.01 10.0mm ;所述微穿孔板的穿孔直徑為0.1 1.0mm，穿孔率0.1% 10%。所述的微穿孔板的厚度0.1 5mm ;所述微穿孔板上的穿孔直徑0.2 0.8mm,所述穿孔率O. 25% 5%o所述微穿孔狀結構板為微穿縫板，所述微穿縫板的厚度為O. 01 10. Omm ;所述微穿縫板的穿縫寬度為O.1 1. Omm ;所述穿縫率O. 1% 10%。所述的微穿縫板的厚度O.1 5mm ;所述微穿縫板上的穿縫寬度O. 2 O. 8mm,所
述穿縫率O. 25% 5%。所述微穿孔狀結構板包括第一微穿孔狀結構板和第二微穿孔狀結構板，形成雙層微穿孔狀結構吸聲裝置，所述第二微穿孔狀結構板位于所述第一微穿孔狀結構板和所述列車行李架托板之間；所述第一微穿孔狀結構板至所述行李架托板之間封閉空腔深度10 400mm，所述第二微穿孔狀結構板距所述第一微穿孔狀結構板距離5 100mm。所述微穿孔狀結構板上鋪設有微穿孔薄膜或微穿縫薄膜，或者所述微穿孔狀結構板用微穿孔薄膜或微穿縫薄膜替代。所述微穿孔狀結構板為鋼板、鐵板、銅板、鋁板、不銹鋼板、塑料板、玻璃板、PVC板、PE板或木板；所述微穿孔狀結構板粘接或焊接在所述側板上，與所述側板間為硬接觸；所述側板與列車行李架拖板粘連或焊接，也為硬接觸。所述微穿孔狀結構板上的穿孔或穿縫的排列方式為規(guī)則的三角形或正方形排列方式，或為非規(guī)則排列方式。本發(fā)明所謂的微穿孔狀結構，可以是各種形狀的微穿孔，也可以是微穿縫，以達到吸聲的作用。本發(fā)明中所謂的穿孔率=穿孔面積/板面積X 100% ;本發(fā)明所謂的穿縫率=穿縫面積/板面積X 100%。本發(fā)明提出了一種微穿孔狀結構的板腔共振吸聲結構，針對列車高速運行時出現(xiàn)高噪聲級的頻率段，對吸聲結構進行設計優(yōu)化，最終達到有效吸聲降噪的目的。本發(fā)明的有益效果如下(I)本發(fā)明裝置是根據(jù)高速列車實車運行測試的試驗結果，針對列車內(nèi)需要重點降噪的頻段所特別設計；本發(fā)明裝置設計適應了高速列車車廂內(nèi)部的結構特征，在不影響乘客乘坐的前提下，盡可能的利用車廂內(nèi)有限的空間。(2)本發(fā)明裝置設計適應了高速列車車廂內(nèi)部的結構特征，針對高速列車行李架的下方的位置結構和噪音頻率分布等特點，用微穿孔吸聲裝置取代原有車內(nèi)的各種多孔性吸聲材料，能夠在大幅度提聞吸聲效果的如提下，減少污染和對人體健康的危害，能夠在大幅度提聞吸聲效果的如提下，減少污染和對人體健康的危害。


圖1為本發(fā)明裝置在高速列車內(nèi)鋪設位置示意圖，主要鋪設在列車行李架下方。圖2為本發(fā)明的微穿孔狀結構吸聲裝置示意圖，即由一穿有若干孔洞或窄縫的第一微穿孔狀結構板和側板構成，安裝時將側板開放一端與行李架下側相連，二者與行李架托板圍成一封閉空腔。圖3為本發(fā)明的微穿孔狀結構吸聲裝置另一種實施結構示意圖，即在第一微穿孔狀結構板后添加第二微穿孔狀結構板。圖4為實施例1所述的微穿孔狀結構板吸聲結構在聲波正入射時吸聲系數(shù)的頻譜分布曲線圖。圖5為實施例2所述的雙層微穿孔狀結構板吸聲結構在聲波正入射時吸聲系數(shù)的頻譜分布曲線圖。圖6為實施例3所述的鉆孔銅制微穿孔狀結構板樣品吸聲系數(shù)的測試曲線。圖7為實施例4所述的微穿縫板結構吸聲系數(shù)的測試結果。1、第一孔洞或窄縫2、第一微穿孔狀結構板3、側板4、第二孔洞或窄縫5、第二微穿孔狀結構板6、行李架托板7、列車天花板8、列車地板9、鋪設于列車行李架處的微穿孔狀結構板吸聲結構10、列車裙板
具體實施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實施例1 :參考圖2，本實施例制作了一種本發(fā)明的微穿孔狀結構板吸聲結構。該裝置由有機玻璃作的第一微穿孔狀結構板2和側板3組成，二者與行李架拖板共同構成封閉空腔，該封閉空腔的深度為40mm，厚度為O. 4mm,第一微穿孔狀結構板I上設有第一孔洞4，第一孔洞小直徑為O. 4_，第一孔洞4穿孔百分率為O. 785，第一微穿孔狀結構板I上第一孔洞4的排列方式為規(guī)則的正方形排列。根據(jù)實施例1參數(shù)設計的微穿孔狀結構板結構的吸聲系數(shù)頻譜曲線如附圖4所示。從圖中可以看到，頻率在800Hz左右時，吸聲系數(shù)達到最大值，此處的吸聲系數(shù)大于O. 9。根據(jù)以往高速列車實車運行測試的結果發(fā)現(xiàn)，這正是車內(nèi)噪聲級較高的頻段之一。實施例2 參考圖3，本實施例制作了一種本發(fā)明的微穿孔狀結構板吸聲結構。該裝置由透明有機玻璃制作的微穿孔狀結構板2和5、列車行李架托板6、側板3以及組成的封閉空腔。第一層微穿孔狀結構板封閉空腔的深度為20mm，厚度為O. 4mm,第一微穿孔狀結構板2上設有第一孔洞1，第一孔洞I直徑為O. 4mm，第一孔洞I穿孔百分率為O. 785，第二層微穿孔狀結構板封閉空腔的深度為30mm，厚度為O. 4mm,第二微穿孔狀結構板5上設有第二孔洞4，第二孔洞4直徑為O. 4_，第二孔洞4穿孔百分率為O. 785。微穿孔狀結構板5上第二孔洞4和微穿孔狀結構板2上第一孔洞I排列方式為規(guī)則的正方形排列。根據(jù)實施例2參數(shù)設計的微穿孔狀結構板結構的吸聲系數(shù)頻譜曲線如附圖4所示。從圖中可以看到，頻率在600Hz和1600Hz左右時，吸聲系數(shù)達到峰值。根據(jù)以往高速列車實車運行測試的結果發(fā)現(xiàn)，這正是車內(nèi)噪聲級較高的頻段之一。實施例3 用直徑為O. 2mm的鉆頭鉆孔或者縫衣針和縫紉機針沖孔的方法加工樣品。材料可以選用鋁合金板、銅板、不銹鋼板以及塑料板等。微穿孔狀結構板上的穿孔直徑O. 2_，微穿孔狀結構板的厚度或穿孔長度O. 06mm，微穿孔狀結構板上的孔間距4mm，側板和列車車廂間行李架托板共同組成封閉空腔的深度60mm，圖6為鉆孔銅板樣品的試驗結果，這些樣品的試驗結果均大于2個倍頻程。
實施例4 制作特定材料的微穿縫板,其中縫長2. 5mm、縫寬O. 4mm、縫深1. 6mm、縫間距5nm、穿縫率4%、縫后空腔340mm，縫以正方形排列。圖7為微穿縫板的試驗結果，試驗結果表明該樣品在特定頻帶吸聲效果較好。以上通過具體的和優(yōu)選的實施例詳細的描述了本發(fā)明，但本領域技術人員應該明白，本發(fā)明并不局限于以上所述實施例，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種用于高速列車行李架的微穿孔板腔體共振吸聲裝置，其特征在于:包括所述側板和穿有若干孔洞或窄縫的微穿孔狀結構板，所述微穿孔狀結構板、所述側板和列車的行李架托板共同組成封閉空腔。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于高速列車行李架的微穿孔板腔體共振吸聲裝置，其特征在于:所述側板圍成一圈形成側板空腔，所述側板空腔的一端與所述列車行李架托板的下側封閉連接，所述側板空腔的另一端與所述微穿孔狀結構板封閉連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于高速列車行李架的微穿孔板腔體共振吸聲裝置，其特征在于:所述微穿孔狀結構板為微穿孔板，所述微穿孔板的厚度為0.0l 10.0mm ;所述微穿孔板的穿孔直徑為0.1 1.0mm，穿孔率0.1% 10%。
4.根據(jù)權利要求3所述的用于高速列車行李架的微穿孔板腔體共振吸聲裝置，其特征在于:所述的微穿孔板的厚度0.1 5mm ;所述微穿孔板上的穿孔直徑0.2 0.8mm,所述穿孔率0.25% 5%o
5.根據(jù)權利要求1所述的用于高速列車行李架的微穿孔板腔體共振吸聲裝置，其特征在于:所述微穿孔狀結構板為微穿縫板，所述微穿縫板的厚度為0.01 10.0mm ;所述微穿縫板的穿縫寬度為0.1 1.0mm ;所述穿縫率0.1% 10%。
6.根據(jù)權利要求5所述的用于高速列車行李架的微穿孔板腔體共振吸聲裝置，其特征在于:所述的微穿縫板的厚度0.1 5mm ;所述微穿縫板上的穿縫寬度0.2 0.8mm,所述穿縫率0.25% 5%。
7.根據(jù)權利要求1至6任意之一所述的用于高速列車行李架的微穿孔板腔體共振吸聲裝置，其特征在于:所述微穿孔狀結構板包括第一微穿孔狀結構板和第二微穿孔狀結構板，形成雙層微穿孔狀結構吸聲裝置，所述第二微穿孔狀結構板位于所述第一微穿孔狀結構板和所述列車行李架托板之間；所述第一微穿孔狀結構板至所述行李架托板之間封閉空腔深度10 400mm，所述第 二微穿孔狀結構板距所述第一微穿孔狀結構板距離5 100mm。
8.根據(jù)權利要求1至6任意之一所述的用于高速列車行李架的微穿孔板腔體共振吸聲裝置，其特征在于:所述微穿孔狀結構板上鋪設有微穿孔薄膜或微穿縫薄膜，或者所述微穿孔狀結構板用微穿孔薄膜或微穿縫薄膜替代。
9.根據(jù)權利要求1至6任意之一所述的用于高速列車行李架的微穿孔板腔體共振吸聲裝置，其特征在于:所述微穿孔狀結構板為鋼板、鐵板、銅板、鋁板、不銹鋼板、塑料板、玻璃板、PVC板、PE板或木板；所述微穿孔狀結構板粘接或焊接在所述側板上，與所述側板間為硬接觸；所述側板與列車行李架拖板粘連或焊接，也為硬接觸。
10.根據(jù)權利要求1至6任意之一所述的用于高速列車行李架的微穿孔板腔體共振吸聲裝置，其特征在于:所述微穿孔狀結構板上的穿孔或穿縫的排列方式為規(guī)則的三角形或正方形排列方式，或為非規(guī)則排列方式。
全文摘要
一種用于高速列車行李架的微穿孔板腔體共振吸聲裝置，包括所述側板和穿有若干孔洞或窄縫的微穿孔狀結構板，所述微穿孔狀結構板、所述側板和列車的行李架托板共同組成封閉空腔。本發(fā)明裝置是根據(jù)高速列車實車運行測試的試驗結果，針對列車內(nèi)需要重點降噪的頻段所特別設計；設計適應了高速列車車廂內(nèi)部的結構特征，針對高速列車行李架的下方的位置結構和噪音頻率分布等特點，用微穿孔吸聲裝置取代原有車內(nèi)的各種多孔性吸聲材料，能夠在大幅度提高吸聲效果的前提下，減少污染和對人體健康的危害，能夠在大幅度提高吸聲效果的前提下，減少污染和對人體健康的危害。
文檔編號B61D37/00GK103072589SQ20111041300
公開日2013年5月1日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權日2011年12月13日
發(fā)明者白國鋒, 楊弘, 隋富生, 郭偉強, 程九梅 申請人:白國鋒, 楊弘, 隋富生, 郭偉強, 程九梅