本技術涉及復合材料，具體涉及吸音板材，特別涉及一種吸音降噪減振復合板。

背景技術：

1、隨著城市化的不斷發(fā)展和交通工具的普及，人們在日常生活中經(jīng)常受到各種噪聲和振動的干擾，這對身體健康和心理健康都帶來了潛在的威脅。城市噪聲和振動問題極其復雜，例如：大量軌道交通車站建于地下，列車通過車站時，噪聲和振動源主要分為三類：（1）輪、軌滾動噪聲（列車噪聲的主要來源）通過空氣傳播路徑傳入車站；（2）輪、軌軌道系統(tǒng)引起的二次結構振動和聲輻射；（3）旅客和工作人員發(fā)聲引起的車站內(nèi)部混響噪聲；這些噪聲和振動構成了車站附近復雜的噪聲源和聲場環(huán)境，有效控制的難度極大。因而，噪聲、振動已成為人們生活中不可忽視的問題。為確保人們能夠在相對安靜的環(huán)境中生活和工作，吸音減振功能材料成備受人們青睞。

2、目前的材料通常專注于單一功能的隔聲、吸聲或減振，而這對于復雜環(huán)境下的噪聲控制是遠遠不夠的。為了降低城市復雜環(huán)境下的噪音污染，研究人員和工程師們正在積極探索新的材料和技術，以便得到更多功能、更為環(huán)保的先進材料。因此，開發(fā)一種同時具有吸音、降噪、減振功能的多功能復合板材，具有極其廣闊的應用前景。

技術實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的在于提供一種同時具有吸音、降噪、減振功能的多功能復合板材，提出了一種吸音降噪減振復合板。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種吸音降噪減振復合板，包括依次排列的聲子晶體層、干涉通道層和多孔材料層；

3、所述聲子晶體層包括若干呈周期陣列排布的聲子晶體單元；所述聲子晶體單元包括第一晶胞和第二晶胞；所述第一晶胞和第二晶胞為長方體結構；所述聲子晶體單元包括彈性體材料層、質(zhì)量塊和樹脂材料層，所述彈性體材料層和質(zhì)量塊所形成的整體嵌入樹脂材料層內(nèi)；所述第一晶胞中，彈性體材料層鏤空填充于質(zhì)量塊的外部；所述第二晶胞中，彈性體材料層實心填充于質(zhì)量塊的外部；

4、所述干涉通道層包括腔體以及周期性排列設置在所述腔體中的若干片狀材料，且相鄰片狀材料之間預留有通道；

5、所述多孔材料層主要由多孔粉末顆粒和粘結材料復合而成。

6、本實用新型中的一種吸音降噪減振復合板，通過將具有特定結構的聲子晶體層、干涉通道層和多孔材料層進行組合，使其形成了協(xié)同作用，顯著提高了復合板的吸音降噪減振效果，適合用于復雜環(huán)境下的噪聲處理。

7、其中，聲子晶體層能在低頻（255~655?hz）段通過局部共振原理實現(xiàn)優(yōu)異的減振隔音效果；聲子晶體板在低頻之間出現(xiàn)帶隙；聲子晶體板中的質(zhì)量塊產(chǎn)生局部共振原理，即聲子晶體內(nèi)部質(zhì)量塊做位移振動，而基體不振動，振動的能量在傳遞過程中得到有效耗散，實現(xiàn)了減振與隔聲的效果。干涉通道層利用法布里-珀羅原理，能夠在中頻（600~2000hz）段通過多層膜干涉和相消干涉效應實現(xiàn)優(yōu)異的吸音降噪效果；干涉通道層腔體內(nèi)周期性的結構，使得聲波在通道內(nèi)發(fā)生多次反射，并因相位差產(chǎn)生相消干涉，導致聲波能量被削弱。多孔材料層則能夠在高頻（＞2000hz）段通過孔隙內(nèi)的空氣摩擦與散射耗散聲波能量，實現(xiàn)優(yōu)異的吸音降噪作用；多孔材料層中存在大量的孔隙結構，當聲波入射到微孔顆粒板層時，聲波會與孔洞內(nèi)的空氣分子和顆粒壁面發(fā)生相互作用，導致聲波能量的耗散。三層結構的協(xié)同作用，實現(xiàn)了復合板全波段的高效吸音降噪減振效果。各層結構在其特定頻段內(nèi)有效發(fā)揮功效，并通過結構間的耦合效應增強整體性能，聲子晶體層為其它兩層提供了低頻背景噪聲的抑制，干涉通道層進一步增強了中頻的降噪效果，并可引導部分聲波至高頻段由多孔材料層進行降噪處理。

8、其中，優(yōu)選的，所述聲子晶體單元中，質(zhì)量塊為紡錘形結構。

9、優(yōu)選的，所述聲子晶體單元的晶胞尺寸之比為a:b:c:d:l=1:1:2:2:2.5；其中，l為晶胞邊長（樹脂材料層），a為質(zhì)量塊直徑，b為腰寬度，c為質(zhì)量塊的長度，d為彈性體材料層的長度；更優(yōu)選的，d=8mm，c=8mm，b=4mm，a=4mm，l=10mm。

10、優(yōu)選的，所述樹脂材料層為環(huán)氧樹脂層或聚甲基丙烯酸甲酯樹脂層；所述彈性體材料層為聚氨酯彈性材料層或硅橡膠材料層；所述質(zhì)量塊為金屬塊，如鋁、鐵、鉛、銅、合金。

11、優(yōu)選的，所述聲子晶體層的厚度為5-15mm。

12、其中，優(yōu)選的，所述干涉通道層中，片狀材料為弧形片狀材料；更優(yōu)選的，所述片狀材料為波浪形片狀材料。

13、優(yōu)選的，所述片狀材料為s型片材；更優(yōu)選的，所述s型片材料的尺寸之比為m:n:w=1:2:4，其中，m為片材厚度，n為弧半徑，w為弧長；更優(yōu)選的，m=5mm，n=10mm，w=20mm。

14、優(yōu)選的，所述干涉通道層中，相鄰片狀材料之間設置的通道寬度t為片材厚度的2倍。

15、優(yōu)選的，所述片狀材料為環(huán)氧樹脂片狀材料或聚甲基丙烯酸甲酯片狀材料。

16、優(yōu)選的，所述干涉通道層厚度為15-35mm。

17、其中，優(yōu)選的，所述多孔材料層中，多孔粉末顆粒為膨脹珍珠巖、多孔陶瓷渣、多孔火山石、多孔氧化鋁、多孔碳酸鈣、玻化微珠、膨脹蛭石中的一種。

18、優(yōu)選的，所述多孔粉末顆粒的粒徑為20-100目。

19、優(yōu)選的，所述粘接材料為聚氨酯樹脂或環(huán)氧樹脂。

20、優(yōu)選的，所述多孔材料層的厚度為5-15mm。

21、其中，優(yōu)選的，所述吸音降噪減振復合板，是將聲子晶體層、干涉通道層和多孔材料層通過粘結材料粘結復合而成。

22、與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果：

23、1、本實用新型吸音降噪減振復合板包括特定結構的聲子晶體層、干涉通道層和多孔材料層，同時賦予了復合板優(yōu)異的吸音降噪減振性能。

24、2、本實用新型吸音降噪減振復合板的三層結構在其特定頻段內(nèi)有效發(fā)揮功效，過結構間的耦合效應形成了協(xié)同效果，實現(xiàn)了復合板全波段的高效吸音降噪減振效果。

25、3、本實用新型吸音降噪減振復合板的吸音降噪減振效果優(yōu)異，且占用空間小，相較于傳統(tǒng)的減振、隔聲、吸聲等材料，可以明顯節(jié)約室內(nèi)使用空間。

技術特征：

1.一種吸音降噪減振復合板，其特征在于，包括依次排列的聲子晶體層（1）、干涉通道層（2）和多孔材料層（3）；

2.根據(jù)權利要求1所述吸音降噪減振復合板，其特征在于，所述質(zhì)量塊（105）為紡錘形結構。

3.根據(jù)權利要求1所述吸音降噪減振復合板，其特征在于，所述樹脂材料層（103）為環(huán)氧樹脂層或聚甲基丙烯酸甲酯樹脂層；所述彈性體材料層（104）為聚氨酯彈性材料層或硅橡膠材料層；所述質(zhì)量塊（105）為金屬塊。

4.根據(jù)權利要求1所述吸音降噪減振復合板，其特征在于，所述聲子晶體層（1）的厚度為5-15mm。

5.根據(jù)權利要求1所述吸音降噪減振復合板，其特征在于，所述片狀材料（22）為弧形片狀材料（22）。

6.根據(jù)權利要求5所述吸音降噪減振復合板，其特征在于，所述片狀材料（22）為波浪形片狀材料（22）。

7.根據(jù)權利要求1所述吸音降噪減振復合板，其特征在于，所述片狀材料為環(huán)氧樹脂片狀材料或聚甲基丙烯酸甲酯片狀材料。

8.根據(jù)權利要求1所述吸音降噪減振復合板，其特征在于，所述干涉通道層（2）厚度為15-35mm。

9.根據(jù)權利要求1-8任一項所述吸音降噪減振復合板，其特征在于，所述多孔粉末顆粒（31）為膨脹珍珠巖、多孔陶瓷渣、多孔火山石、多孔氧化鋁、多孔碳酸鈣、?；⒅椤⑴蛎涷问械囊环N。

10.根據(jù)權利要求9所述吸音降噪減振復合板，其特征在于，所述多孔材料層（3）的厚度為5-15mm。

技術總結
本技術公開了一種吸音降噪減振復合板，屬于復合材料技術領域；該復合板包括依次排列的聲子晶體層、干涉通道層和多孔材料層；所述聲子晶體層包括若干呈周期陣列排布的聲子晶體單元；所述聲子晶體單元包括第一晶胞和第二晶胞；所述聲子晶體單元包括彈性體材料層、質(zhì)量塊和樹脂材料層，所述彈性體材料層和質(zhì)量塊所形成的整體嵌入樹脂材料層內(nèi)；所述干涉通道層包括腔體以及周期性排列設置在所述腔體中的若干片狀材料；所述多孔材料層主要由多孔粉末顆粒和粘結材料復合而成；通過將聲子晶體層、干涉通道層和多孔材料層進行組合，并形成了協(xié)同作用，顯著提高了復合板的吸音降噪減振效果，適合用于復雜環(huán)境下的噪聲處理。

技術研發(fā)人員：許峻槐,楊佳露,南艷麗,劉東升,馮瑤函
受保護的技術使用者：中國建筑西南設計研究院有限公司
技術研發(fā)日：20240710
技術公布日：2025/5/19