Звукопоглощающий элемент Советский патент 1992 года по МПК E04B1/84 

сл

С

Сущность изобретения: элемент выполнен с дополнительными пластинами с прорезями. Дополнительные пластины установлены в зазоре между каркасом и ограждающей конструкцией. Расстояние ti от ограждающей конструкции до каждой дополнительной пластины, основная резонансная частота Ррвз1, каждой дополнительной пластины, ширина частотного диапазона звукопоглощающего элемента ДР| с каждой дополнительной пластиной и толщина каждой дополнительной пластины h определяются из соответствующих математических выражений. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области строительной акустики и может быть использовано для борьбы с шумом в качестве облицовки звукопоглощающих кожухов и глушителей шума, работающих в средах с аэрозольным загрязнением и повышенной температурой, а также в помещениях, к которым предъявляются требования по чистоте воздуха.

Известно звукопоглощающее устройство, включающее акустическую панель, выполненную в виде несущей рамы с закрепленными на ней наклонными ребрами и установленную на ограждающей конструкции с зазором, причем ребра размещены на панели с определенным соотношением шага к ширине ребра.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является звукопоглощающий элемент, включающий наружную пластину с прорезями, образующими стержни с лепестками, прикрепленную посредством каркаса с зазором к ограждающей конструкции.

Недостатком данного звукопоглощающего элемента является низкая акустическая эффективность. Коэффициент звукопоглощения не превышает 0,4.

Целью изобретения яёляется увеличение коэффициента звукопоглощения и расширение его частотного диапазона.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен звукопоглощающий элемент, вид сверху в сечении; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - график зависимости коэффициента звукопоглощения от частоты.

Звукопоглощающий элемент содержит корпус 1 коробчатого типа, в котором установлены пластины 2. Каждая из пластин расположена параллельно дну 3 корпуса 1. В каждой пластине выполнены ппорези 4, которые образуют так называемые гребенки

VI VI ю со со о

в виде стержней 5 с лепестками 6. Пластины установлены на расстоянии ii от дна 3 корпуса 1, определяемьгм из соотношения:

8 FHI

л-3

(10 JFH|-0,1)

,2

Основная резонансная частота Ррез каждой дополнительной пластины и ширина частотного диапазона звукопоглощающего элемента A FI с каждой дополнительной пластиной, определяются из соответствующих выражений

Ррез - 0,(90-103 l|)7 + 400,(2)

j

ДР|- -(-0.3106l(3 + 6-104l|-42-102H

4о

+ 168).,(3)

Толщина каждой дополнительной пластины п определяется соотношением

.P0/Jb-bj2d2b. (4) . G b3 h

где FHI - нижняя частота диапазона звукопоглощающего элемента с каждой дополнительной пластиной;

Ро - атмосферное давление;

к- показатель адиабаты, равный для воздуха 1,4;

b - ширина стержня с лепестками;

b - ширина стержня,

d - длина пластины;

G - статический модуль упругости материала пластин при сдвиге;

h - расстояние от ограждающей конструкции до первой дополнительной пластины.

Звукопоглощающий элемент работает следующим образом.

При падении звуковой волны на пластине 2 лепестки 6 гребенки приходят в колебательное движение, вызывая крутильные колебания стержней 5. При этом каждая из пластин 2 имеет свою частотную характеристику звукопоглощения. Параметры пластин 2 и их расстояния до дна 3 выбираются таким образом, чтобы суммарный коэффициент звукопоглощения в заданном диапазоне частот был не менее 0,4.

Расстояние Ii от 1-ой пластины для дна 3 корпуса 1 коробчатого типа выбираются по следующему правилу. Определяется расстояние Н от ограждающей конструкции до первой пластины по формуле (1), где Рн. - нижняя граничная частота требуемого (за

данного) частотного диапазона звукопоглощения.

Далее определяется по формуле (3) ширина частотного диапазона A FH, элемента с

5 первой пластиной.

Определяется верхняя граничная частота A Fbi диапазона звукопоглощения элемента с первой пластиной. Fb. FH, + AF,.

10 Если РЫ меньше верхней граничной частоты требуемого частотного диапазона звукопоглощения, то определяется Рня - нижняя граничная частота частотного диапазона звукопоглощения элемента со вто15 рой пластиной по формуле

Рнг 0,9 Ррез, где Ррез. определяется по формуле (2),

Далее расчет повторяется для второй и последующих пластин, пока не будет выпол20 няться условие Ры Рь, где Рь - верхняя граничная частота заданного частотного диапазона звукопоглощения.

Параметры каждой пластины 2 определяются из формулы (4).

25 Звукопоглощающий элемент может быть применен в средах с аэрозольным загрязнением, в средах с быстроменяющимся давлением, а также в помещениях, к которым предъявляются повышенные требова30 ния к чистоте воздуха. Если аэрозоль масляная или водяная, то частички ее, конденсируясь на пластинах, образуют капли, которые стекают, и прОрези постоянно очищаются за счет взаимного смещения лепе35 стков б при колебаниях. Если аэрозоль сухая, то частички пыли, попадая в прорези, выталкиваются оттуда движениями лепестков 6, колеблющихся со смещением по фазе. Данный звукопоглощающий элемент

40 позволяет получить облицовку с коэффициентом звукопоглощения более 0,4 в широком диапазоне частот.

Формула изобретения

50 коэффициента звукопоглощения и расширения его частотного диапазона, элемент снабжен дополнительными пластинами с прорезями, установленными в зазоре параллельно наружной пластине, причем рас55 стояние 1рот ограждающей конструкции до каждой дополнительной пластины, основная резонансная частота Ррез Каждой до- полнительной пластины и ширина частотного диапазона звукопоглощающего

элемента AFi с каждой дополнительной ной пластины h определяется соотношени- пластиной определяются из выраженийем

.p0(b-b/d2b.

5

h

8 FH|

(,-О,)2

РРезгО,81/(90-1031|)7 + 400.

Gb3h

где Ро - атмосферное давление;

А: - показатель адиабаты, равный для воздуха 1,4;

ДР| + 168),

103 48

А: - показатель адиабаты, равный для воздуха 1,4;

(-0.3 106li3 + 6 104li-42 102li+ ю b - ширина стержня с лепестками;

Ь - ширина стержня;

d - длина пластины;

G - статический модуль упругости матегде FHI - нижняя частота диапазона звуко- риала пластин при сдвиге; поглощения элемента с каждой дополни- 1g |t - расстояние от ограждающей конст- тельной пластиной.рукции до первой дополнительной пласти2. Элемент по п. 1,отличающийся ны. тем, что толщина каждой дополнитель3

А

1

U

-b/d

Gb3h

где Ро - атмосферное давление;

А: - показатель адиабаты, равный для воздуха 1,4;

b - ширина стержня с лепестками;

Фиг.1 ЬИА А5

гл

Фие.2

63 125 250 500 1000 2000 4000 8000

Фие.З