Пластина гидроакустического покрытия

Изобретение относится к области гидроакустики, например к акустическим устройствам, используемым в гидроакустических бассейнах. Техническим результатом изобретения является повышение звукоизоляции и уменьшение коэффициента отражения при повышенных гидростатических давлениях. Для этого в пластинах гидроакустического покрытия, имеющего акустический слой из высокоэластичного материала, пронизанный равномерно расположенными по площади пластины каналами переменного сечения, герметически закрытыми с наружной и внутренней сторон защитными слоями, упомянутые каналы заполнены вспененным высокоэластичным материалом. Воздухосодержание во вспененном высокоэластичном материале составляет 50-90%. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области гидроакустики, например к акустическим устройствам, используемым в условиях гидроакустических бассейнов.

Известны резонансные звукопоглотители, имеющие широкое распространение в гидроакустике (Некоторые вопросы прикладной акустики/Сборник статей под ред. И.Дж. Ричардсона. - М., 1962). Однако они имеют ограниченный диапазон по частоте и гидростатическому давлению.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности является резиновая пластина по патенту РФ №2161825 с приоритетом от 19.02.1999 г.

Пластина по этому патенту состоит из акустического слоя высокоэластичного материала, содержащего цилиндрические полости переменного сечения по толщине слоя и загерметизированного защитными слоями.

Однако такая пластина, будучи использованной в качестве составной части гидроакустического покрытия, обладает недостаточной эффективностью при повышенных гидростатических давлениях.

Задачей предлагаемого изобретения является создание пластины высокоэффективного гидроакустического покрытия, имеющего значительную звукоизоляцию и малый коэффициент отражения (высокую эффективность по отражению) при повышенных гидростатических давлениях.

Это достигается тем, что в предлагаемой пластине гидроакустического покрытия, имеющего акустический слой из высокоэластичного материала, пронизанный равномерно расположенными по площади пластины каналами переменного сечения, герметично закрытыми с наружной и внутренней сторон защитными слоями, упомянутые каналы заполнены пористым высокоэластичным материалом.

Кроме того, воздухосодержание во вспененном высокоэластичном материале составляет 50-90%.

Выполнение каналов пластины с заполнением пористым высокоэластичным материалом уменьшает деформации основного высокоэластичного материала пластины при повышенных гидростатических давлениях, что предотвращает схлопывание каналов, приводящее к потере акустической эффективности покрытия.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показано схематичное изображение предлагаемой пластины, а на фиг.2 - эффективность предлагаемого покрытия и покрытия-прототипа, состоящего из предлагаемых пластин и пластин-прототипов в зависимости от гидростатического давления (макетный эксперимент).

Предлагаемая пластина в разрезе (фиг.1) представляет собой слоистую конструкцию из высокоэластичного материала, включающего акустический слой 1 толщиной h1. Акустический слой 1 загерметизирован защитными слоями 2 и 3 толщиной h2 и h3 соответственно. В акустическом слое 1 расположены равномерно по площади каналы переменного сечения, заполненные вспененным высокоэластичным материалом 4. Воздухосодержание во вспененном материале лежит в пределах 50-90%.

Устройство работает следующим образом, обеспечивая высокую эффективность по звукоизоляции и звукопоглощению при повышенных гидростатических давлениях.

При действии гидростатического давления Р канал в высокоэластичном материале 4 сжимается, но благодаря наличию в нем пористого высокоэластичного материала не схлопывается полностью, обеспечивая сохранение воздуха в пластине при повышенных гидростатических давлениях. Благодаря этому образуется акустический слой упругодиссипативной среды с эффективной скоростью, близкой к скорости сдвиговых волн в высокоэластичном материале пластины, для которой характерно низкое абсолютное значение и значительное затухание. Среды с такими скоростями обладают хорошими звукопоглощающими и звукоизолирующими свойствами (см. Ионов А.В. Средства снижения вибрации и шума на судах. - СПб., ФГУП «ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова», 2000).

Выбор диапазона вариации воздухосодержания в пористом материале объясняется следующим. Уменьшение воздухосодержания в пористом высокоэластичном материале против названного приводит к сужению рабочего диапазона пластины гидроакустического покрытия по гидростатическому давлению за счет ограничения деформаций при схлопывании каналов при рабочем гидростатическом давлении. Увеличение воздухосодержания в пористом высокоэластичном материале против названного приводит к потере эффективности конструкции за счет недопустимо малого влияния заполняющего каналы материала в процессе их деформации под действием гидростатического давления.

Были проведены измерения эффективности предлагаемого изобретения сравнительно с эффективностью прототипа на макетном образце пластин ⌀150 мм в гидроакустической трубе. Образец имел толщину h1+h2+h3=50 мм с каналами переменного сечения диаметром 1-10 мм. На фиг.2 приведены значения звукоизоляции (кривые 5 (предложение) и 6 (прототип)) и эффективности по отражению (кривые 7 (предложение) и 8 (прототип)). Как видно из фиг.2, заполнение каналов образца-прототипа воздухонапоненным высокоэластичным материалом с воздухосодержанием 80% позволяет повысить звукоизоляцию на 3-6 дБ в рабочем диапазоне частот и гидростатических давлений, , где Р0 - нижняя граница рабочего диапазона по гидростатическому давлению. Эффективность по звукоотражению повышается на 2-4 дБ в этих условиях. Таким образом, показано, что реализация предлагаемого технического решения возможна.

1. Пластина гидроакустического покрытия в виде слоистой конструкции из высокоэластичного материала, включающей акустический слой, пронизанный равномерно расположенными по площади пластины каналами переменного сечения, герметично закрытый с наружной и внутренней стороны защитными слоями, отличающаяся тем, что упомянутые каналы заполнены вспененным высокоэластичным материалом.

2. Пластина по п.1, отличающаяся тем, что воздухосодержание во вспененном высокоэластичном материале составляет 50-90%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к слоистой конструкции, содержащей основание и внешние слои на обеих сторонах основания. .

Изобретение относится к технике глушения шума. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и представляет собой конструкцию шумоизоляционной обивки кузова колесного транспортного средства, в частности легкового автомобиля.
Изобретение относится к технологии получения слоистых акустических материалов, которые могут быть использованы в авиационной, автомобильной промышленности, для защитных экранов двигателей и звукопоглощающих щитов автомобильных дорог для снижения шума на местности, а также в других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности транспортного машиностроения, и представляет собой конструкцию транспортного средства, в частности легкового автомобиля, снабженного шумодемпфирующим декоративным кожухом верхней части двигателя внутреннего сгорания.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности транспортного машиностроения, и представляет собой конструкцию транспортного средства, в частности легкового автомобиля, снабженного шумовибродемпфирующим декоративным кожухом верхней части двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Изобретение относится к многофункциональному комплекту для уменьшения шума и теплоизоляции в транспортных средствах. .
Изобретение относится к конструкционным слоистым изолирующим материалам, которые могут быть использованы как вибро-, звуко- и теплоизолирующие материалы в авиа-, судо-, ракето-, вагоно- и автомобилестроении, в строительстве, лифтостроении, при изготовлении вагонеток подвесных дорог, воздуховодов и промышленных вентиляторов, корпусов акустических систем, радиоприемников и телевизоров.

Изобретение относится к изоляционной структуре для тепловой и акустической изоляции летательного аппарата

Изобретение относится к многослойным виброшумодемпфированным композитным структурам (МВКС), используемым для изготовления корпусных элементов производственно-технологического оборудования, энергетических установок, транспортных машин, систем вентиляции, отопления и кондиционирования, обладающих улучшенными акустическими характеристиками (обеспечивающих снижение структурного шумового излучения, 'производимого изгибно-колеблющимися виброактивными тонколистовыми структурами такого типа виброшумоактивных корпусных элементов)

Изобретение относится к области машиностроения и представляет собой конструкцию устройства, применяемого в шумоактивных транспортных средствах, а также в зашумленных машинных отделениях стационарных энергетических установок и прочих областях техники, в которых актуальна проблема уменьшения шумовых излучений

Изобретение относится к области машиностроения, в частности транспортного машиностроения

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам тонколистовых элементов (панелей) колесных транспортных средств, например легковых автомобилей

Изобретение относится к легкой, звукоизолирующей обшивке для кузовной детали автомобиля, в частности, в виде легкой обшивки передней стенки кузова, содержащей один слой звукопоглотителя, один, по существу, воздухонепроницаемый слой звукоизоляции, соединенный непосредственно со слоем звукопоглотителя, и один примыкающий к нему слой пенистого материала

Изобретение относится к гидроакустике, а именно к средствам гидроакустической защиты - гидроакустическим покрытиям (ГАП), применение которых обеспечивает снижение уровней первичного и вторичного акустических полей защищаемого объекта, находящегося в воде при воздействии гидростатического давления

Изобретение относится к конструкционным слоистым изолирующим материалам, которые могут быть использованы как вибро-, звуко-, теплоизолирующие материалы в различных областях техники

Изобретение относится к устройству со звукоизолирующими областями для снижения шума
Наверх