一种组合穿孔板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种隔声结构，具体来说设及一种组合穿孔的隔音板。
【背景技术】
[0002] 吸声材料按结构主要分为多孔吸声材料和共振吸声结构。共振吸声结构中则W穿 孔板最为常见，它常用于建筑工业和噪声控制工程，作为共振吸声结构元件及吸声材料的 护面板。穿孔板吸声材料的吸声机理，与多孔材料有相同的地方，其不同的特点在于穿孔板 吸声材料是利用共振器的特点，更有效的把声能转变成热能消耗。运种吸声结构不是采用 纤维性吸声材料，而是采用侣板、钢板、塑料板等材料制成，因此具有不怕水和潮气，防火， 清洁，无污染，耐高溫，能承受高速气流的冲击的特点，而它的不足之处是吸声频带窄，在共 振频率附近，吸声系数很高，可接近于1，但一偏离共振峰，吸声系数就迅速下降，因此它只 适用于吸收中低频的单频声音。运也是长期W来它在吸声材料领域不能替代纤维吸声材料 的原因。
[0003] 同时穿孔板的吸声原理是用孔附近的摩擦损耗来吸收声能的，在穿孔率一定的情 况下，小孔穿孔板的声阻较大，吸声效果较好，而大孔穿孔板的声阻较小，吸声效果较差;并 且它们对不同频带的噪声均是具有选择性吸收的；考虑到W上两点及数学上统筹的原理， 我们在制作穿孔板的过程中要尽量多增加小孔的数目，在此基础上适当的加入其它一些较 大的孔的数目，尽量拉宽穿孔板的吸声频带，使得穿孔板的吸声效果接近最佳的全频吸声 效果。然而采用运种方式加工出来的穿孔板往往具有许多穿孔，不但使得穿孔板的加工步 骤更加繁琐，而且使得穿孔板的本身材质更加脆弱。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型针对目前隔声结构的不足，提出一种带有穿孔板的隔声结构，本实用 新型提供一种组合穿孔板。
[0005] -种组合穿孔板，包括中间面板，所述中间面板上设有由圆屯、向外福射的穿孔，所 述穿孔呈环状分布，所述穿孔孔径为2~8mm，所述穿孔率为1~2%，所述中间面板内设有由 软管组成的空气层。
[0006] 所述穿孔孔径为2mm或/和4mm或/和8mm;所述穿孔率为1.39%。
[0007] 所述孔径为2mm的穿孔总面积与孔径为4mm的穿孔总面积之比为3。
[000引所述软管为圆形且直径为0.33畑1。
[0009] 所述中间面板两侧设有上面板及下面板，所述中间面板与上面板，中间面板与下 面板之间均设有若干层隔音层。
[0010] 若干层所述隔音层的填充材料为玻璃棉、石棉、多孔泡沫、聚氨醋海面或金属纤 维。
[0011] 中间面板都采用侣材质。
[0012] 所述上面板、下面板均采用耐腐性强的不诱钢材质。
[0013] 有益效果:在所述中间面板上设有由圆屯、向外福射的穿孔，所述穿孔呈环状分布， 所述穿孔孔径为2~8mm，所述穿孔率为1~2%的结构状态下，既保证了穿孔板的结构稳定 性，同时使得其具有最佳的全频吸声性能。
【附图说明】
[0014] 图1是本实用新型的结构图。
[001引图2在穿孔率P = 1.39 %下，实验数据表格。
[0016] 图3在穿孔率P = l. 39%下，实验测试线性图。
【具体实施方式】
[0017] 现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。运些附图均为简化的示意图， 仅W示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0018] 本实用新型针对目前隔声结构的不足，提出一种带有穿孔板的隔声结构，本实用 新型提供一种组合穿孔板。一种组合穿孔板，包括中间面板，所述中间面板上设有由圆屯、向 外福射的穿孔，所述穿孔呈环状分布，所述穿孔孔径为2~8mm，所述穿孔率为1~2%，所述 中间面板内设有由软管组成的空气层。在此结构状态下，既保证了穿孔板的结构稳定性，同 时使得其具有最佳的全频吸声性能。
[0019]经过多次实验现聯证明：在穿孔率P=l.39%不变的情况下，通过对不同数目比的 Ξ孔(孔径分别为2mm、4mm和8mm)组合的穿孔板的平均吸声系数及频带宽度进行了实验测 量，均得出了在保持穿孔率不变的情况下，孔径为2mm的孔面积与孔径为4mm的孔面积之比 约为3时，即具有最佳的全频吸声性能。
[0020] 所述软管为圆形且直径为0.33cm，通过不同孔径的最佳分布组合，提高了全频段 的吸声效果。
[0021] 所述中间面板两侧设有上面板及下面板，所述中间面板与上面板，中间面板与下 面板之间均设有若干层隔音层，增强了穿孔板的稳定性与吸声效果。
[0022] 若干层所述隔音层的填充材料为玻璃棉、石棉、多孔泡沫、聚氨醋海面或金属纤 维，使得穿孔板可W根据不同的实际需求进行自由组合装配，大大提高了整体的灵活性。
[0023] 中间面板都采用侣材质，增强了穿孔板的整体稳定性同时，可W有效传导由于声 音传动产生的热量，避免破坏其内层结构。
[0024] 所述上面板、下面板均采用耐腐性强的不诱钢材质，有效防止外部腐蚀源进入穿 孔板内部引起其内层结构的腐化。
[00巧]原理；
[0026] 本实用新型所改进的是穿孔板吸声结构。运种吸声结构是由各种穿孔的薄板与它 们背后的空气层组成的。运种结构的吸声机理是当入射声波的频率和运个系统的固有频率 相同时，在穿孔孔径的空气就会因共振而剧烈振动。在振动过程中主要由于穿孔附近的摩 擦损耗而吸收声能，从而来吸收噪声。
[0027] 穿孔板吸声特性主要取决于板厚、孔径，空气层厚度W及底层材料、穿孔率。查新 发现当前对提高穿孔板的全频的吸声系数有很多的研究，但大多是从材料的厚度、穿孔率、 及空腔的深度运一方面来入手的，然而就孔径大小及其组合对穿孔板吸声系数的影响来 说，在目前的研究中是未被关注的，因此本实用新型从孔径角度来入手，研究不同大小孔径 组合的最佳状态，从而提高全频的吸声效果。
[0028]根据穿孔板共振频率的计算公式：
[0031] 穿孔吸声材料对不同频段的噪声的吸收是有选择的，在其它影响穿孔板的吸声系 数因素(包括穿孔率等)一定的条件下，根据穿孔板共振频率计算公式可知，大孔的共振频 率处在中低频处，对低频的噪声吸收的较多，而小孔的共振频率在高频处，对高频的噪声吸 收比较多，可见孔径越小吸声系数曲线越向高频方向移动。由于考虑到上述穿孔板吸声结 构的影响因素，本实用新型就设计在穿孔率和其它因素一定的条件下，探不同孔径组合对 穿孔板全频吸声效果存在的影响。并尽可能找到大中小孔径的最佳分布点，从而提高全频 的吸声效果。
[0032] 在评定穿孔板吸声结构对全频的吸声效果的优劣方面，可W利用平均吸声系数之 和频带宽度Δ?·运两个物理量。平均吸声系数是指在一定频段范围内吸声系数的均值。
[0033]
(2)
[0034] 其中fi和f2为上下限频率，可W根据实际需要确定。可W用它来衡量吸声材料在某 一频段范围内的吸声效果。而频率宽度则是两个半共振频率之间的区域，通常表示为：
[0035]
(3)
[0036] 其中fi'和f2'分别为吸声系数为最大值一半时所对应的频率称为半共振频率。
[0037] 但是为了简便直接的从平均吸声系数占和频带宽度Δ?·两个方面的同时来评定穿 孔板吸声结构对全频的吸声效果，本实用新型引入一个新的物理量-吸声面积Saf，它的表达 式是平均吸声系数和频带宽度的乘积：
[00：3 引
（4)
[0039] 它是本实用新型评价全频吸声效果的一个新指标。
[0040] 在实验结果的整理过程中，发现孔径为2mm、4mm、8mm随机组合的所有分布情况在f >2500化的频率段所对应的吸声系数α<24%，运时的吸声系数是相对比较低的；此外，它们 在f = 500Hz附近位置都存在一个共振吸收峰，运个吸收峰是板本身的共振所引起的，并不 是由孔所引起的吸收峰(实验表明未穿孔的系统在偏离f = 500Hz附近位置也存在一个共振 吸收峰），而当f =1000化时所对应的α已经下降到15% W下；由于我们研究的是不同孔径的 分布对穿孔板吸声效果的影响，因此要尽量忽略板本身的共振给实验带来的影响，所W在 实验中本文把全频定在1000-2500ΗΖ运个范围内。在1000-2500ΗΖ运个频率段内比较不同孔 径组合的所有分布情况的吸声效果的优劣。
[0041 ]在穿孔率为1.39%的条件下，采用硬纸板材质，厚度为0.2cm，中间所夹空气层 0.33cm，孔径2mm、4mm、8mm不同组合的穿孔板在全频1000-2500HZ的全频吸声效果详见图2。 [0042]所示的多次实验数据，由图3孔径2mm、4mm、8mm的不同组合穿孔板孔面积分布和吸 声面积的关系，我们可W看出当孔径为2mm的穿孔总面积与孔径为4mm的穿孔总面积之比约 为3时，组合穿孔板具有最大的吸声面积Saf，全频的吸声效果最好。
【主权项】
1. 一种组合穿孔板，其特征在于:包括中间面板，所述中间面板上设有由圆心向外辐射 的穿孔，所述穿孔呈环状分布，所述中间面板内设有由软管组成的空气层，所述穿孔率为 1.39%，孔径为2_的穿孔总面积与孔径为4_的穿孔总面积之比为3。2. 如权利要求1所述的一种组合穿孔板，其特征在于：所述软管为圆形且直径为 0.33cm。3. 如权利要求1所述的一种组合穿孔板，其特征在于:所述中间面板两侧设有上面板及 下面板，所述中间面板与上面板，中间面板与下面板之间均设有若干层隔音层。4. 如权利要求3所述的一种组合穿孔板，其特征在于:若干层所述隔音层的填充材料为 玻璃棉、石棉、多孔泡沫、聚氨酯海面或金属纤维。5. 如权利要求4所述的一种组合穿孔板，其特征在于：中间面板都采用铝材质。6. 如权利要求3所述的一种组合穿孔板，其特征在于:所述上面板、下面板均采用耐腐 性强的不锈钢材质。
【专利摘要】一种组合穿孔板，包括中间面板，所述中间面板上设有由圆心向外辐射的穿孔，所述穿孔呈环状分布，所述穿孔孔径为2～8mm，所述穿孔率为1～2％，所述中间面板内设有由圆形软管组成的空气层；在穿孔率为1.39％，所述孔径为2mm的穿孔总面积与孔径为4mm的穿孔总面积之比为3时，全频的吸声效果最好。有益效果：在所述中间面板上设有由圆心向外辐射的穿孔，所述穿孔呈环状分布，所述穿孔孔径为2～8mm，所述穿孔率为1～2％的结构状态下，既保证了穿孔板的结构稳定性，同时使得其具有优良的全频吸声性能。
【IPC分类】G10K11/162, E04B1/86
【公开号】CN205158899
【申请号】CN201520849262
【发明人】潘路希, 钱澄, 邱鑫敏, 李易寒, 陈毅涛, 张妮, 石晓玥, 姚康, 熊子萱
【申请人】潘路希, 钱澄, 邱鑫敏, 李易寒, 陈毅涛, 张妮, 石晓玥, 姚康, 熊子萱
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年10月29日