使用弹性阻尼连接噪声能量转化器制造技术

一种使用弹性阻尼连接噪声能量转化器，安装时与H型钢和地面的连接全部采用弹性阻尼连接，单元板底部的两端采用具有局部变形结构的橡胶底座，连续圆弧面板两端使用连续圆弧弹性阻尼橡胶垫，背板两侧的底部靠橡胶底座面与H型钢立柱腹板内表面限位，两侧的中部和上部各使用一个背板橡胶扣垫与H限位，背板两侧的底部靠橡胶底座面与H型钢立柱腹板内表面限位，两侧的中部和上部，使用背板橡胶扣垫限位，单元板总成的两侧端面除了靠橡胶底座和连续圆弧弹性阻尼橡胶垫，上部还使用一个侧板橡胶扣垫与H型钢立柱腹板内表面限位，限制其六个自由度。每个单元板之间，采用层间胶垫固定在声屏障底面，实现声屏障每个单元板之间的弹性阻尼连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境保护领域中的噪声治理。
技术介绍
如今，人们面对噪声污染以及需要隔音的建筑环境，大多使用平面建筑屏障进行 隔声。但是，声音是一种能量，能量是隔不掉的，只能根据能量守恒定律，沿最小阻力从一种 形式转换到另一种形式。因此，各种道路上所有透明材料，或以隔声为目的的所谓声屏障没 有任何消音功能。 声学是研究物质媒介中机械波的产生、传播、接收和效应的科学。治理噪声只有从 其传播的媒质入手才能进行控制。 声音源自振动，通过介质以波的形式进行传播。消声的实质是把声音能量还原 (转换）成振动，以机械能的形式耗散，进而削弱噪声的能量。即，只有声学设施进行固有频 率的自由衰减振动，才能消耗声波的能量。 生活中，人们耳闻目睹的各式各样的"钟"，只有吊置才能敲响，其持续的声音是进 行自由衰减振动，随着能量的耗尽，钟声逐渐消失。而坐在地面上的钟，由于受到地表面的 阻尼，不能进行有效的自由衰减振动，所以敲不响。 显然，这也是声屏障的消声原理，其建筑物本身就是一个能量转换器，只有这种能 量转换器的材料是弹性的，才能进行自由衰减振动；而空气中的噪声，也是由弹性介质的空 气进行传播，在接触到声屏障时，声屏障只有具有受到噪声能量激励的通道，才能进行能量 转换，即将声能转化成机械能，再由机械能转换成热能耗散掉。 物理学大师伽利略指出：当琴弦上发出的声音逐渐变弱，振幅下降时，琴发出的音 调（频率）依然不变，琴弦的振动是等时的。即，振幅与频率无关，只有通过改变振幅，才能 保证声屏障简谐振动自由衰减的周期，这是靠振动耗能最基本的声学基础。 而利用自由衰减振动消耗能量时，运动方式遵从简谐运动，位移表达式为x =-Asin(cot+cp)，式中A为振幅，《是角速度，9是时间t=0时的相位，振幅A是物体离 开平衡位置的最大位的绝对值，该位移表达式的一次导为速度，二次导为加速度，显然混凝 土等建筑材料的特性证明其振幅会很小，所以不能有效进行自由衰减振动消耗能量，不适 应作消声材料，在使用较薄的钢筋混凝土板料进行自由衰间振动时，面对高振幅噪声就会 开裂。理论上，只有空心墙的建筑结构具有消声功能，而混凝土墙壁、钢筋混凝土、金属纤维 混凝土等建筑结构，即透声又传声，尤其是工厂、高铁、公路重型汽车等产生能够穿墙越壁 的低频声波，严重干扰人们的正常生活。 任何声学设施的原理无非是弦振动，如提琴、二胡、钢琴；或者膜振动，如军鼓、架 子鼓。但是面对一把二胡时，不能直接用来练习或演奏，需要在琴码下部接近挂弦的根部位 置，在弦与音筒膜振动表面塞进柔软的泡沫，并调整泡沫的压紧程度，才能调弦使用。其目 的是消除弦振动激励膜振动时产生的不和谐杂音。这就像汽车普遍使用的"减震器"，并不 是用来减震，而是用来阻尼汽车悬架系统与地面振动的设施。 这说明： (1)声学设施进行自由衰减振动时，需要进行弹性连接； ⑵膜振动或弦振动之间，除了进行琴码等硬质材料的振动传递以外，还能进行有 条件的弹性连接，以消除硬质材料振动传递时产生的杂音。 为此，声学设施只有科学的利用振动传递方法，才能控制振动频率；只有控制振 幅，才能控制响度；只有控制频率的同时控制振幅，才能进行噪声环境治理。 其中，声学的源泉来自音乐的萌芽，声学产品的膜振动或弦振动导致音色的变化 等现象只是一种感觉，然而，每个人都有自己的感觉认知，其中，"绝对音高感"就必须从小 训练，国际上公认的是12岁之前，超过12岁，即便在努力，也儿乎没有获得"绝对音高感"的 可能性，加上声学工程技术需要的物理学基础、声学设施发声调音手段、与结构设计密切相 关的机械学基础等，使声学的奥秘和灵感从理论上是无法言语的。 为此，声学设施的技术表现在"结构决定功能"的技巧，生活中人们看到各种乐器 店中的一面定音鼓的价格高达几万人民币而疑惑。不了解它的制作只有大使才能完成，制 作过程中的"鞔皮"以及"放音"调整定调，在借助现代科技手段的同时，仍然要靠经验积累 中的"感觉"完成。 如果觉得能够听到声音就去控制声音，一定会弄巧成拙。 在国内，2008年北京奥运会开幕式宏大的"击缶"表演感动了许多人。可是作为声 学产品的"缶"为什么失传？原因在于矩形的膜振动结构敲击时必然在尖角处产生应力集 中，使膜振动的表面破损，因此，生活中没有矩形表面的鼓。 在国外，国际公认的科技发达国家德国，通过严格立法使用的声屏障，从材料选择 到加工方法，直至使用环境、安装技术要求都通过细致入微的设计、试验、实践大量验证，在 2002年用在德国科隆至法兰克福（K-F)城际铁路（高速铁路），2003年金属板面就发生破 裂，导致全线拆除，由欧盟协调技术攻关。 在国内外，不论是欧美、日本等发达国家，人们头脑中治理噪声的"声屏障"都被灌 输"隔声"的概念；而眼见为实的声屏障产品多半是不同程度的破损的废品。事实上，在空 气中以每秒340米的速度传播的噪声，在遇到金属物、混凝土建筑、透明隔声材料等各种固 体材料时，都会加速到每秒3000米左右的速度传播。如果声屏障不具有能量转换功能，就 是利用瀑布效应加剧环境污染。 目前，社会上面对治理难度高、危害大的低频噪声几乎没有效果好的措施，因为低 频噪声的波长都很长，通常会绕过声屏障继续危害环境。所以，导致至今没有能够主动消除 噪声、进行有效防范的建筑。
技术实现思路
本专利技术涉及一种使用弹性阻尼连接噪声能量转化器，尤其对插入式铝合金薄板或 钢板的声屏障在安装时，与H型钢和地面的连接全部采用弹性阻尼连接。特征是： (1)声屏障单元板底部的两端采用具有局部变形结构的中等硬度的橡胶底座，套 入声屏障底部的两端为支撑，依靠自重与平整的地面实现弹性阻尼连接，安装后，橡胶底座 一侧靠紧单元板侧面的底部，另一侧表面靠H型钢立柱腹板内表面限位，即限制其六个自 由度，实现弹性支撑； (2)声屏障单元板总成插入H型钢翼板之间后，单元板的连续圆弧面板两端使用 连续圆弧弹性阻尼橡胶垫，该胶垫一侧与使用与金属板面相同的连续圆弧结合，相对的背 面为平面，与H型钢立柱翼板内表面结合，侧面的一个面包过连续圆弧，另一个面靠H型钢 立柱腹板内表面限位，即限制其六个自由度。 (3)声屏障单元板总成插入H型钢翼板之间后，单元板的背板两侧的底部靠橡胶 底座面与H型钢立柱腹板内表面限位，两侧的中部和上部各使用一个背板橡胶扣垫与H型 钢立柱腹板内表面限位，限制其六个自由度。 (4)声屏障单元板总成插入H型钢翼板之间后，单元板的背板两侧的底部靠橡胶 底座面与H型钢立柱腹板内表面限位，两侧的中部和上部，在一体的背板和侧板的侧板部 位使用背板橡胶扣垫与H型钢立柱腹板内表面限位，实现弹性连接，限制其六个自由度。 (5)单元板总成的两侧端面除了靠橡胶底座和连续圆弧弹性阻尼橡胶垫，上部还 使用一个侧板橡胶扣垫与H型钢立柱腹板内表面限位，限制其六个自由度。 (6)声屏障每个单元板之间，采用层间胶垫固定在声屏障底面，实现声屏障每个单 元板之间的弹性阻尼连接。【附图说明】 下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。 图1是插入式声屏障单元板的连续圆弧面板、背板、每个单元板之间胶垫的视图； 图2是插入式声屏障单元板各部件与立柱连接的视图； 图3是插入式声屏障单元板的总图； 图4是图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用弹性阻尼连接噪声能量转化器，其特征是：声屏障在安装时，与H型钢和地面的连接全部采用弹性阻尼连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸿基，杭志远，季娇，李博识，张莹，
申请(专利权)人：江苏远兴环保集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32