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专利号: 2022102265567
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-01-15
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于声学黑洞的点阵夹芯板,所述点阵夹芯板由多个单胞结构沿X,Y方向阵列组成,所述单胞结构的上部设置有上面板,所述单胞结构的中部设置有与上面板相连接的周期点阵结构,其特征在于,所述单胞结构的下部设置有与周期点阵结构相连接的声学黑洞板,所述声学黑洞板的中部设置有黑洞区域,所述黑洞区域上粘贴有阻尼层,所述阻尼层粘贴设置在声学黑洞板与周期点阵结构相向的板面上,所述周期点阵结构由八根支撑杆组成,八根所述支撑杆的上端均与上面板的下表面固定连接,八根所述支撑杆的下端均与声学黑洞板的上表面固定连接,每两根所述支撑杆与声学黑洞板组成一个等腰三角形,所述o o等腰三角形顶角的角度为30~90 ,所述等腰三角形与点阵夹芯板的两条边界平行,所述等腰三角形与点阵夹芯板的另两条边界垂直,相邻的所述点阵夹芯板平行边界与等腰三角形的两腰之间的距离为单胞结构宽度的0.125~0.25倍,所述等腰三角形的四个顶角位于上面板X,Y方向的对称轴上。

2.根据权利要求1所述的一种基于声学黑洞的点阵夹芯板,其特征在于,所述上面板与声学黑洞板由上至下水平设置,所述声学黑洞板和上面板均设置为长方形板体结构。

3.根据权利要求2所述的一种基于声学黑洞的点阵夹芯板,其特征在于,所述上面板为钢板、玻璃板、木板、石膏板其中的任意一种,所述上面板的厚度为1mm~3mm。

4.根据权利要求2所述的一种基于声学黑洞的点阵夹芯板,其特征在于,所述声学黑洞板的材质为钢、铝、树脂其中的任意一种,所述声学黑洞板的厚度为上面板厚度的1倍。

5.根据权利要求1所述的一种基于声学黑洞的点阵夹芯板,其特征在于,所述黑洞区域设置在声学黑洞板与上面板相向的一侧,所述黑洞区域是以声学黑洞板的中心为圆心,所述黑洞区域的截面厚度h(x)变化符合 的函数形式,式中m≧2,h0为0.2~

0.5mm, 为最小截面值,x为声学黑洞的半径,所述黑洞区域的面积为上面板面积的0.3~

0.5倍。

6.根据权利要求1所述的一种基于声学黑洞的点阵夹芯板,其特征在于,八根所述支撑杆设置均为圆柱形结构,八根所述支撑杆均采用金属钢材料制作,八根所述支撑杆的半径均设置为1mm~3mm。

7.根据权利要求6所述的一种基于声学黑洞的点阵夹芯板,其特征在于,所述周期点阵结构的宽度为单胞结构宽度的0.4~0.6倍,所述周期点阵结构的高度为上面板厚度的10~

15倍。

8.根据权利要求1所述的一种基于声学黑洞的点阵夹芯板,其特征在于,所述阻尼层为丁基橡胶、沥青、环氧树脂其中的任意一种,所述阻尼层的厚度为上面板厚度的0.5~1倍,所述阻尼层设置为圆形结构或正方形结构,所述阻尼层是以黑洞区域的中心为中心,所述阻尼层的半径或边长设置为黑洞区域半径的1.2倍。

9.如权利要求1~8任意一项所述的一种基于声学黑洞的点阵夹芯板的制作方法,其特征在于:包括以下操作步骤:S1、通过切割机切割出上面板和声学黑洞板,并将上面板和声学黑洞板裁成预设尺寸,按照尺寸将上面板和声学黑洞板分别划分成尺寸相等的小单元格,每个小单元格的面积为总面积的0.02~0.04倍;

S2、根据声学黑洞板的厚度计算黑洞区域的截面厚度h(x),并以每个小单元格的中心为黑洞区域的圆心,采用3D打印或者数控铣床铣出黑洞区域;

S3、先根据黑洞区域的尺寸计算出阻尼层的平面面积,再将计算出的阻尼层以黑洞区域的中心为中心,通过粘合剂牢固粘贴于声学黑洞板朝向周期点阵结构的一侧;

S4、选定周期点阵结构的材料,并同时确定周期点阵结构的尺寸,利用SOLIDWORK软件建立单胞结构中周期点阵结构的模型并导入3D打印机中,采用3D打印技术打印出单个周期点阵结构的整体模型,并对整体模型进行抛光处理;

S5、将处理后的周期点阵结构的上下两端采用真空钎焊或者激光焊接分别与上面板的下表面和声学黑洞板的上表面固定连接,最终得到基于声学黑洞的点阵夹芯板。