一种多孔泡沫塑料材料降噪装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及飞机结构设计技术领域，具体而言，涉及一种多孔泡沫塑料材料 降噪装置。
【背景技术】
[0002] 飞机降噪设计中，吸声和隔声设计是两个重要方面：1、在吸声设计方面，由于多孔 泡沫塑料表面和内部具有丰富的孔洞和孔隙，使得入射声波的能量被多孔泡沫塑料部分甚 至全部被吸收消耗掉，从而得到良好的吸声效果。从绝大多数的使用情况看，多孔泡沫塑料 材料质量轻，因此这种材料多用于中、高频的吸声设计中。2、在隔声设计方面，多使用更重 的阻尼材料降低振动和噪声，而阻尼材料为聚合物材料，呈现强烈的粘弹性阻尼。一般来 说，使用阻尼材料的隔声设计能够减少结构振动，提高中、低频噪声的降噪性能。
[0003] 吸声设计和隔声设计综合使用能够达到较好的降噪效果，但是过多使用阻尼材料 会导致飞机超重，而阻尼材料使用太少难以满足隔声需求且吸声又无法解决问题，因此要 实现重量控制和提高乘坐舒适性是飞机设计的一个两难问题。
[0004] 现阶段亟需解决的问题是设计出一种装置，既能够降低阻尼材料的质量，又能够 提尚隔声效果。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的在于解决上述现有技术中的不足，提供一种结构简单合理、能 够降低阻尼材料质量，又能提高隔声效果的多孔泡沫塑料材料降噪装置。
[0006] 本实用新型的目的通过如下技术方案实现：一种多孔泡沫塑料材料降噪装置，包 括包括约束层、多孔泡沫塑料板、结构件，约束层覆于多孔泡沫塑料板一侧板面，多孔泡沫 塑料板的另一侧板面与结构件贴合，约束层上开设有多个降噪孔。
[0007] 上述方案中优选的是，约束层与多孔泡沫塑料板之间、多孔泡沫塑料板与结构件 之间连接方式为胶接。
[0008] 上述任一方案中优选的是，降噪孔均匀排布在约束层上。
[0009] 上述任一方案中优选的是，降噪孔的排布方式为正方形。
[0010] 上述任一方案中优选的是，降噪孔的排布方式为正三角形。
[0011] 上述任一方案中优选的是，多孔泡沫塑料材料总降噪量由约束层的开孔率决定。
[0012] 上述任一方案中优选的是，约束层的材料为金属/复合材料
[0013] 本实用新型所提供的多孔泡沫塑料材料降噪装置的有益效果在于，通过在泡沫材 料上贴合约束层并在约束层上设置降噪孔，有效提高了多孔泡沫塑料板的隔声效果，同时 具有吸声效果，大大提高了飞机乘坐的舒适性。
【附图说明】
[0014] 图1是按照本实用新型的多孔泡沫塑料材料降噪装置的实施例1的整体剖面结构 示意图；
[0015] 图2是按照本实用新型的多孔泡沫塑料材料降噪装置的图1所示实施例的另一整 体剖面结构示意图；
[0016] 图3是按照本实用新型的多孔泡沫塑料材料降噪装置的图2所示实施例的约束层 结构示意图；
[0017] 图4是按照本实用新型的多孔泡沫塑料材料降噪装置的实施例2的约束层的结构 示意图；
[0018] 图5是采用本实用新型提供的多孔泡沫塑料材料降噪装置与泡沫塑料在不同分 贝下降噪效果的对比图，其中，新型降噪结构为本实用新型提供的多孔泡沫塑料材料降噪 装置；
[0019] 图6是采用本实用新型提供的多孔泡沫塑料材料降噪装置与泡沫塑料降噪结果 实际测量柱形图，其中，新型降噪结构为本实用新型提供的多孔泡沫塑料材料降噪装置。
[0020] 附图标记：1-约束层、2-多孔泡沫塑料板、3-结构件、4-降噪孔。
【具体实施方式】
[0021] 为了更好地理解按照本实用新型方案的多孔泡沫塑料材料降噪装置，下面结合附 图对本实用新型多孔泡沫塑料材料降噪装置的优选实施例作进一步阐述说明。
[0022] 实施例1 :
[0023] 如图1-3所示，本实用新型提供的多孔泡沫塑料材料降噪装置，包括约束层1、多 孔泡沫塑料板2、结构件3,约束层1覆于多孔泡沫塑料板2 -侧板面，多孔泡沫塑料板2的 另一侧板面与结构件3贴合，约束层1上开设有多个降噪孔4。约束层1与多孔泡沫塑料 板2之间、多孔泡沫塑料板2与所述结构件3之间连接方式为胶接。降噪孔4均匀排布在 所述约束层1上。降噪孔4的排布方式为正方形。多孔泡沫塑料材料总降噪量由约束层1 的开孔率决定。约束层1的材料为金属/复合材料。
[0024] 在具体的使用过程中，在结构件3上通过设置多孔泡沫塑料板2,对飞机机舱起到 吸声的作用。本实用新型提供的多孔泡沫塑料材料降噪装置受迫振动时，约束层1的存在 使得多孔泡沫塑料板2产生剪切变形，由此所引起能量耗散大于无约束层1的多孔泡沫塑 料板2胀缩运动的能量耗散，可以更有效地降低噪声。
[0025] 约束层1上的降噪孔4均匀排布设置在约束层1上。降噪孔4的形状可以是孔状 结构，也可以是缝状结构。降噪孔4的排布可以是正方形形态排布，也可以是正三角形形态 排布。
[0026] 约束层1上的降噪孔4的总面积之和与整个约束层的面积之比为该约束层1的穿 孔率P，穿孔率P与约束层1的厚度t，降噪孔4的孔径d，孔泡沫塑料材料的厚度L对频率 f的窄带频段产生较强的共振吸声效果为：
[0028] 约束层1的穿孔率P超过20 %时，对无约束层1的泡沫塑料材料的吸声性能影响 不大。
[0029] 图1-2示出的是本实用新型提供的多孔泡沫塑料材料降噪装置剖面结构示意图， 由上到下依次为约束层1、多孔泡沫塑料板2、结构件3,约束层1与多孔泡沫塑料板2之间、 多孔泡沫塑料板2与结构件3之间以胶结的形式连接在一起。约束层1为阻尼材料降低结 构件3的震动和噪声，若约束层1为板状结构，则势必会增加整个结构的重量，导致飞机超 重。图1为多孔泡沫塑料材料降噪装置的剖面，其中约束层部分未显示降噪孔，图2为多孔 泡沫塑料材料降噪装置的剖面，其中约束层1部分显示有降噪孔4。在约束层1上开设有降 噪孔4可以降低结构件3的震动和噪声，但由于约束层1上均匀开设有降噪孔4,约束层1 的重量相对于未开降噪孔4的约束层的质量更低，不会导致飞机超重的现象。
[0030] 图3示出的是约束层1上均匀设置有降噪孔4,降噪孔4的形式为圆孔状，数量为 15个。在约束层1上开设的降噪孔均匀排布在约束层1上，使约束层1对结构件3的隔声 效果能够均匀地分布，不会导致隔声效果不明显的现象产生。
[0031] 图5-图6示出的是本实用新型提供的20%开孔率的多孔泡沫塑料材料降噪装置 用于结构件降噪的效果与泡沫塑料降噪效果的数据对比，图中数量单位为分贝_db。相同面 积的泡沫塑料与多孔泡沫塑料材料降噪装置在不同分贝条件下对比，效果比泡沫塑料效果 更好，由于采用多孔材料制成约束层1，所以整体质量不会增加太多，对机身整体重量不会 造成太大影响。由上述得出本实用新型提供的多孔泡沫塑料材料降噪装置比泡沫塑料可以 降低更多的分贝数且质量不会对机身产生影响。
[0032] 实施例2 :
[0033] 如实施例1所述的一种多孔泡沫塑料材料降噪装置，与之不同之处在于，约束层1 上开设的降噪孔4的排布形式为正三角形。
[0034] 以上结合本实用新型的多孔泡沫塑料材料降噪装置具体实施例做了详细描述， 但并非是对本实用新型的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何 简单修改均属于本实用新型的技术范围，还需要说明的是，按照本实用新型的多孔泡沫塑 料材料降噪装置技术方案的范畴包括上述各部分之间的任意组合。
【主权项】
1. 一种多孔泡沫塑料材料降噪装置，其特征在于：包括约束层（I)、多孔泡沫塑料板 (2)、结构件（3)，约束层（1)覆于多孔泡沫塑料板（2) -侧板面，多孔泡沫塑料板（2)的另 一侧板面与结构件（3)贴合，约束层（1)上开设有多个降噪孔（4)。2. 如权利要求1所述的多孔泡沫塑料材料降噪装置，其特征在于：所述约束层（1)与 所述多孔泡沫塑料板（2)之间、所述多孔泡沫塑料板（2)与所述结构件（3)之间连接方式 为胶接。3. 如权利要求1所述的多孔泡沫塑料材料降噪装置，其特征在于：降噪孔（4)均匀排 布在所述约束层（1)上。4. 如权利要求3所述的多孔泡沫塑料材料降噪装置，其特征在于：降噪孔（4)的排布 方式为正方形。5. 如权利要求3所述的多孔泡沫塑料材料降噪装置，其特征在于：降噪孔（4)的排布 方式为正三角形。6. 如权利要求1或5所述的多孔泡沫塑料材料降噪装置，其特征在于：多孔泡沫塑料 材料总降噪量由所述约束层（1)的开孔率决定。7. 如权利要求1所述的多孔泡沫塑料材料降噪装置，其特征在于：所述约束层（1)的 材料为金属/复合材料。
【专利摘要】一种多孔泡沫塑料材料降噪装置，约束层覆于多孔泡沫塑料板一侧板面，多孔泡沫塑料板的另一侧板面与结构件贴合，约束层上开设有多个降噪孔，降噪孔均匀排布在所述约束层上。采用本实用新型提供的多孔泡沫塑料材料降噪装置用于飞机的降噪，通过在泡沫材料上贴合约束层并在约束层上设置降噪孔，有效提高了多孔泡沫塑料板的隔声效果，同时具有吸声效果，大大提高了飞机乘坐的舒适性。
【IPC分类】B64C1/40
【公开号】CN204775988
【申请号】CN201520430429
【发明人】高飞, 王美燕
【申请人】中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年6月23日