用于高速公路的3D打印降噪屏障制造技术

本发明专利技术公开了一种用于高速公路的3D打印降噪屏障，包括多个基础单元板和顶部单元板，多个基础单元板堆叠搭建，顶部单元板搭建在基础单元板的顶部，顶部单元板包括搭建在基础单元板上的底板以及两个斜向设置在底板上的斜面板，斜面板上安装有间隔排列的第一声子晶体和第二声子晶体，第一声子晶体为三棱柱形结构，第二声子晶体为五棱柱形结构，第一声子晶体上的外围四周套设有第一橡胶套，第一橡胶套与第一声子晶体之间形成有第一吸声腔，第一吸声腔具有三个，第二声子晶体的外围四周套设有第二橡胶套，第二橡胶套与第二声子晶体之间形成有第二吸声腔，第二吸声腔具有五个。

【技术实现步骤摘要】
用于高速公路的3D打印降噪屏障
本专利技术涉及隔音降噪
，具体涉及一种用于高速公路的3D打印降噪屏障。
技术介绍
高速公路由于车流量大，汽车行驶过程中产生的噪音严重影响了高速公路两侧居民的正常生活与工作,因此，需要在高速公路两侧安装降噪屏障以降低高速公路上汽车产生的噪声污染；噪声通过降噪屏障到达受声点有三条路径：绕射、透射以及反射，将降噪屏障放置在噪声源和接收点之间时,降噪屏障可以将噪音的传播路径阻断，一部分传输的声能被降噪屏障反射或散射回噪声源,另一部分通过降噪屏障,从降噪屏障的边缘衍射或被降噪屏障上的吸声材料吸收；还有部分声波通过降噪屏障顶部绕射到受声点；目前，现有的降噪屏障，其顶部结构对绕射噪声的衰减有限,降噪效果不理想,导致降噪屏障整体降噪能力不足,不能满足降噪需求。所以有必要提供一种用于高速公路的3D打印降噪屏障来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：现有的降噪屏障，顶部结构对绕射噪声的衰减有限,降噪效果不理想,导致降噪屏障整体降噪能力不足,不能满足降噪需求。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于高速公路的3D打印降噪屏障，包括多个基础单元板和顶部单元板，多个所述基础单元板堆叠搭建，所述顶部单元板搭建在所述基础单元板的顶部，所述顶部单元板包括搭建在所述基础单元板上的底板以及两个斜向设置在所述底板上的斜面板，所述斜面板上安装有间隔排列的第一声子晶体和第二声子晶体，所述第一声子晶体为三棱柱形结构，所述第二声子晶体为五棱柱形结构，所述第一声子晶体上的外围四周套设有第一橡胶套，所述第一橡胶套与所述第一声子晶体之间形成有第一吸声腔，所述第一吸声腔具有三个，所述第二声子晶体的外围四周套设有第二橡胶套，所述第二橡胶套与所述第二声子晶体之间形成有第二吸声腔，所述第二吸声腔具有五个。进一步地，所述基础单元板包括面板以及与所述面板平行设置的背板，所述面板与所述背板之间连接有连接块，所述连接块与所述面板和所述背板之间形成有空腔。进一步地，所述面板的表面上开设有多个周期性阵列分布的吸音孔，所述面板的表面上还开设有多个散声圆弧槽，多个所述散声圆弧槽沿所述面板的长度方向平行设置，多个所述散声圆弧槽分别排列设置在所述吸音孔的两侧。进一步地，所述斜面板成45°角的斜向设置在所述底板的两侧，所述斜面板沿着所述底板的斜上方延伸设置。进一步地，所述第二声子晶体的内接圆半径为所述第一声子晶体的内接圆半径的1.5倍，所述第二声子晶体的高度为所述第一声子晶体的高度的1.5倍。进一步地，所述第一声子晶体的中间开设有圆柱形的第一台阶孔，所述第一台阶孔的侧壁上沿所述第一台阶孔的圆周方向开设有多个均匀分布的第一声子晶体吸音孔。进一步地，所述第一台阶孔的底壁上开设有第一安装孔，所述第一声子晶体通过螺栓穿过所述第一安装孔安装在所述斜面板的表面。进一步地，所述第二声子晶体的中间开设有圆柱形的第二台阶孔，所述第二台阶孔的侧壁上沿所述第二台阶孔的圆周方向开设有多个均匀分布的第二声子晶体吸音孔。进一步地，所述第二台阶孔的底壁上开设有第二安装孔，所述第二声子晶体通过螺栓穿过所述第二安装孔安装在所述斜面板的表面。进一步地，所述第一橡胶套的侧壁上沿所述第一橡胶套的圆周方向开设有多个均匀分布的第一橡胶套吸音孔，所述第二橡胶套的侧壁上沿所述第二橡胶套的圆周方向开设有多个均匀分布的第二橡胶套吸音孔。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的用于高速公路的3D打印降噪屏障，顶部单元板搭的斜面板上安装有间隔排列的第一声子晶体和第二声子晶体，第一声子晶体为三棱柱形结构，第二声子晶体为五棱柱形结构，第一声子晶体上的外围四周套设有第一橡胶套，第一橡胶套与第一声子晶体之间形成有第一吸声腔，第二声子晶体的外围四周套设有第二橡胶套，第二橡胶套与第二声子晶体之间形成有第二吸声腔，当噪声声波通过第一声子晶体和第二声子晶体的周壁时，噪声声波产生反射和折射，折射的噪声声波进入第一台阶孔和第二台阶孔内形成共振吸声腔，反射的噪声声波进入第一吸声腔和第二吸声腔内形成反射腔，可以有效地降低绕射噪声的传播，同时沿噪声源方向开设第一槽口和第二槽口可加速吸声腔和反射腔内噪声的流散；通过设置不同高度和内接圆半径的第一声子晶体和第二声子晶体，可以有效消除中、高频噪音，同时利用第一声子晶体和第二声子晶体内部结构的多重散射效应和吸声机制共同作用,有效地减少降噪屏障顶端的绕射声，提高了降噪屏障整体的降噪性能。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1为本专利技术的用于高速公路的3D打印降噪屏障的立体结构示意图；图2为图1所示本专利技术的用于高速公路的3D打印降噪屏障中填有吸音棉的基础单元板的立体结构示意图；图3为图1所示本专利技术的用于高速公路的3D打印降噪屏障中顶部单元板的立体结构示意图；图4为图3所示顶部单元板中套有第一橡胶套的第一声子晶体的立体结构示意图；图5为图3所示顶部单元板中套有第二橡胶套的第二声子晶体的立体结构示意图。图中：100、用于高速公路的3D打印降噪屏障,1、基础单元板，11、面板，111、吸音孔，112、散声圆弧槽，12、背板，13、连接块，14、空腔，15、吸音棉，2、顶部单元板，21、底板,22、斜面板，23、第一声子晶体，231、第一台阶孔，232、第一声子晶体吸音孔，233、第一安装孔，24、第一橡胶套，241、第一开槽，242、第一橡胶套吸音孔，243、第一吸声腔，25、第二声子晶体，251、第二台阶孔，252、第二声子晶体吸音孔，253、第二安装孔，26、第二橡胶套，261、第二开槽，262、第二橡胶套吸音孔，263、第二吸声腔。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1至图5所示，一种用于高速公路的3D打印降噪屏障100，设置在高速公路两侧用以吸声降噪，用于高速公路的3D打印降噪屏障100包括多个基础单元板1和顶部单元板2，其中，基础单元板1和顶部单元板2均采用纤维增强的高性能轻质混凝土通过3D打印制备而成，多个基础单元板1堆叠搭建，顶部单元板2搭建在基础单元板1的顶部。基础单元板1的尺寸大小为3000mm×1500mm×800mm，基础单元板1包括面向高速公路噪声方向的面板11以及与面板11平行设置的背板12，面板11与背板12之间连接有连接块13，连接块13与面板11和背板12之间形成有用于填充吸音棉15的空腔14，吸音棉15的材质为矿棉层、玻璃纤维棉层、海绵层或岩棉层中的一种或多种，面板11的表面上开设有多个周期性阵列分布的吸音孔111，吸音孔111的直径为20-40mm，面板11的表面上还开设有多个散声圆弧槽112，多个散声圆弧槽112沿面板11的长度方向平行设置，多个散声圆弧槽112分别排列设置在吸音孔111的两侧。顶部单元板2包括底板21和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高速公路的3D打印降噪屏障，其特征在于：包括多个基础单元板和顶部单元板，多个所述基础单元板堆叠搭建，所述顶部单元板搭建在所述基础单元板的顶部，所述顶部单元板包括搭建在所述基础单元板上的底板以及两个斜向设置在所述底板上的斜面板，所述斜面板上安装有间隔排列的第一声子晶体和第二声子晶体，所述第一声子晶体为三棱柱形结构，所述第二声子晶体为五棱柱形结构，所述第一声子晶体上的外围四周套设有第一橡胶套，所述第一橡胶套与所述第一声子晶体之间形成有第一吸声腔，所述第一吸声腔具有三个，所述第二声子晶体的外围四周套设有第二橡胶套，所述第二橡胶套与所述第二声子晶体之间形成有第二吸声腔，所述第二吸声腔具有五个。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于高速公路的3D打印降噪屏障，其特征在于：包括多个基础单元板和顶部单元板，多个所述基础单元板堆叠搭建，所述顶部单元板搭建在所述基础单元板的顶部，所述顶部单元板包括搭建在所述基础单元板上的底板以及两个斜向设置在所述底板上的斜面板，所述斜面板上安装有间隔排列的第一声子晶体和第二声子晶体，所述第一声子晶体为三棱柱形结构，所述第二声子晶体为五棱柱形结构，所述第一声子晶体上的外围四周套设有第一橡胶套，所述第一橡胶套与所述第一声子晶体之间形成有第一吸声腔，所述第一吸声腔具有三个，所述第二声子晶体的外围四周套设有第二橡胶套，所述第二橡胶套与所述第二声子晶体之间形成有第二吸声腔，所述第二吸声腔具有五个。


2.根据权利要求1所述的用于高速公路的3D打印降噪屏障，其特征在于：所述基础单元板包括面板以及与所述面板平行设置的背板，所述面板与所述背板之间连接有连接块，所述连接块与所述面板和所述背板之间形成有空腔。


3.根据权利要求2所述的用于高速公路的3D打印降噪屏障，其特征在于：所述面板的表面上开设有多个周期性阵列分布的吸音孔，所述面板的表面上还开设有多个散声圆弧槽，多个所述散声圆弧槽沿所述面板的长度方向平行设置，多个所述散声圆弧槽分别排列设置在所述吸音孔的两侧。


4.根据权利要求1所述的用于高速公路的3D打印降噪屏障，其特征在于：所述斜面板成45°角的斜向设置在所述底板的两侧，所述斜面板沿着所述底板的斜上方延伸设置。


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【专利技术属性】
技术研发人员：袁赟，
申请(专利权)人：常州纺织服装职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32