本发明专利技术属于声屏障声学构件技术领域，具体涉及一种声屏障的杯形降噪吸声构件。该构件由若干块杯形降噪吸声构件单元组成，每块单元的面板由若干个矩形阵列和梯形的横筋组成，每个矩形阵列由若干个具有抛物面形状声学构造的反射杯均布组成，在每个反射杯的底部开有衍射孔；每块单元的背板上下面的纵向中心开有矩形连接槽，该连接槽与其他吸声构件单元相同位置的矩形连接槽在安装时形成一个正方形的空腔，该空腔内置入方钢管作为连接件，将相邻的两块杯形降噪吸声构件单元卡住；面板与背板连接后形成的管状空腔内装有隔声板，空腔内部横筋处设置有支撑框，支撑框分隔的空间充填吸音棉和纱网。该构件具有较强的吸声能力且低频吸声能力得到改善。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于声屏障的声学构件
，具体涉及一种声屏障的杯形降噪吸声构件。
技术介绍
近几年，我国铁路建设获得跨越式发展，尤以高速铁路的建设最为突出。随着京津城际列车和武广高铁的先后建成，以及京沪高铁的投入运营，一场大规模的高铁建设呈现了如火如荼的态势。高速铁路的出现，加快了物流的周转，给人们的出行带来了极大方便； 但与此同时，也给人们的生产和生活带来了一些不便和影响，高速列车带来的环境噪声危害就是其中之一，特别是当高铁在经过一些人口密集区时，造成的影响尤甚。对铁路噪声的治理方法，通常是在铁路沿线设置声屏障。所谓声屏障，是指在声源与接受者之间，插入一个由足够面密度材料构成的板或墙，从而使声波强度有一个显著的衰减，这种“障碍物”就是声屏障。声屏障对于声音的消弭，主要是通过内部填充的吸声材料，以及面板和背板的吸声或隔声来进行的。例如一些声屏障通过在面板和背板之间，设置憎水材料包覆的玻璃棉或岩棉，以及铝蜂窝或泡沫铝，甚至空腔，构成吸声层，以达到吸声降噪的目的。上述声屏障往往表现出对高频声波的吸收能力较强，而对低频声波的吸收则不甚理想，其吸声降噪性能有待于进一步提闻。虽然沿铁路线设置声屏障的主要目的是为了控制噪声污染，但也有些声屏障在吸声降噪的同时，也顾及了采光和降低乘客的视觉疲劳的功效，把声屏障的部分构件甚至整体，改用透明材料来制造。比如采用透明的亚克力板和聚碳酸酯板，或者采用双层夹胶玻璃，构成透光隔声型声屏障。这类声屏障的优点在于视觉效果较好，但是吸声能力较低，主要表现为隔声，因此常常和吸声型声屏障结合使用。为了提高声屏障的综合吸声性能，部分厂家对声屏障的穿孔面板做了一些形状上的优化和改变，但之后并没有引起声屏障业界的足够重视。例如CN201570255U和CN2841758Y采用带有V型槽的面板，而CN1773038A和CN2403814Y使用类似百叶窗式面板，减缓了平面型声屏障面板对声波的直接反射，增加了面板的刚度，同时还使得声屏障整体形态迥异，提高了其作为道路环境设施的可观赏性。可是迄今为止，包括上述几种声屏障，除了在面板形态上的改进，并未从声学结构方面做过具体剖析。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种声屏障的杯形降噪吸声构件，以克服现有技术存在的上述不足，为防治高速铁路噪音污染提供新的解决方案。为达到上述目的，本专利技术所采取的技术方案为一种杯形降噪吸声构件，该构件由若干块杯形降噪吸声构件单元组成，每块杯形降噪吸声构件单元包括面板、背板、隔声板、吸音棉、纱网、支撑框和端板；其中面板由若干个矩形阵列和梯形的横筋组成，每个矩形阵列由若干个具有抛物面形状声学构造的反射杯均布组成，两组阵列之间通过竖直设置的横筋连接，在每个反射杯的底部开有衍射孔；背板的截面为开口矩形，其正面横向设置有若干梯形的肋筋，其上下面的纵向中心开有矩形连接槽，其开口处为折边连接结构，面板与背板在相互配合的折边连接结构处连接；面板与背板连接后形成管状空腔，空腔内部装有隔声板，空腔内部且在横筋处设置有支撑框，在支撑框分隔的空间充填由吸音棉和纱网组成的吸声材料，在空腔的两端装有端板；杯形降噪吸声构件单元的背板上下两端的矩形连接槽与其他杯形降噪吸声构件单元相同位置的矩形连接槽在安装时形成一个近似正方形的空腔，该空腔内置入方钢管作为连接件，将相邻的两块杯形降噪吸声构件单元卡住。所述面板的反射杯是由抛物线y2 = 2px作为母线，绕X轴旋转形成的抛物面，其母线焦点F的坐标为(p/2，0);该抛物面与平行y、z轴的平面相交，在焦点F处截出焦点平面圆，其半径r = P，衍射孔的孔径为2* (O. 95 I. 15) P ;采用同样的方法，可在X = X处截出反射杯阵列中的各个抛物面在此平面的相切平面圆，其半径为y = Y = R，该抛物面在面板的外表面相交，即X = X1处，截出平面上的最大圆，其半径为y = Y1 =札。所述反射杯母线的各参数为焦点平面圆半径4≤r≤9mm ;最大圆半径R1 =(O. 35 O. 55)*B，B为所述杯形降噪吸声构件的厚度；相切平面圆的圆心距顶点的位置X应满足p/2 < X <所述面板采用模具成型的玻璃纤维增强塑料异形板制成；所述背板采用拉挤工艺成型的玻璃纤维增强塑料型材制成；在面板和背板的外露表面涂覆了由高耐候型氟碳涂料组成的装饰面层。所述隔声板采用短切玻璃纤维增强的水泥蛭石板制成。所述吸音棉为采用憎水工艺处理的超细玻璃纤维棉，其纤维直径< 5 μ m，容重为25kg/m3 ;所述纱网采用涂塑玻璃纤维纱网，规格为256 324目。所述支撑框和端板采用工程塑料注塑成型，两部件的外表面与所处位置的内腔截面相吻合，该外表面为具有一定厚度的异形框，框中心由肋板A和肋板B组成，其中肋板B位于两端，肋板A位于中间，在肋板A的两侧设置有网状加强筋A，在肋板B的两侧设置有网状加强筋B。在所述矩形连接槽的底部设置有双面粘接密封胶条。所述面板与背板连接处以及两部件与支撑框和端板相接处均采用自攻螺钉紧固连接；所述背板与隔声板在肋筋处采用螺栓组紧固连接。所述自攻螺钉和螺栓组涂敷厌氧粘接剂。本专利技术所取得的有益效果为(I)钝化尖劈增强了吸声构件面板的吸声能力。本专利技术提出的杯形降噪吸声构件，是把钝化后的尖劈，即反射杯阵列排布，结合梯形的横筋，构成吸声构件的面板。当声波从空气中传播到面板附近时，首先接触的是钝化后的尖劈顶端，从尖劈的顶端到基部，声阻抗是从空气的特性阻抗逐步过渡到基体材料的特性阻抗，因而很好地实现了阻抗匹配，从而使入射声波得到高效的吸收；而通常的平面型穿孔声屏障面板，当声波从空气中传播到面板表面时，出现阻抗突变，因而面板对声波的吸收能力较弱，容易使声波被反射回空气中，因此钝化尖劈强化了声屏障面板的吸声能力；而且钝化后的尖劈，也即截去了顶端的尖劈结构，对吸声性能影响不大，还有利于产品的稳固性和耐久性，这对于实际的生产和应用是非常有利的；(2)旋转抛物线表面对声波的集中相消和透过。阵列排布的尖劈，在相邻尖劈之间的凹陷处，通过优化，形成旋转抛物线状的过渡型面，即反射杯，同时在抛物线的“焦点平面”处切端后形成透声通孔，即衍射孔。当平面声波入射到钝化尖劈的侧面，也即反射杯时，部分声波直接穿过焦点平面处的衍射孔进入声屏障内部，从而被声屏障内部的吸音材料进一步吸收；部分声波则遇到反射杯的侧壁，随即发生折射和反射，由于杯形型面为旋转抛物线曲面，所以反射后的声波将在抛物线的焦点处聚集，这增大了入射声波和反射声波的碰撞几率，从而更容易发生声波的干涉相消，也即消声效果相对更为突出；(3)声屏障的低频吸声能力得到改善。平板状吸声材料的低频吸声性能差，而尖劈结构的低频吸声能力相对突出是普遍规律；恰恰现有的声屏障的低频吸声能力差，一直是困扰声屏障业界的难题。因此本专利技术提出的杯形降噪吸声构件，较好地契合了当今声屏障的发展趋势，在改善和提高声屏障的低频吸声性能方面，做了有益的探索和尝试；(4)应用了防变形横梁以提高构件的刚度。本专利技术提出的杯形降噪吸声构件，通过在构件的上下两端设置矩形连接槽，配以方钢管和双面粘接密封条，实现相邻两个构件的固定和连接。而普通声屏障中相邻的两个构件，一般直接通过构件本身上的卡槽，相互限位连接，这样刚度不足本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种杯形降噪吸声构件，其特征在于：该构件由若干块杯形降噪吸声构件单元(11)组成，每块杯形降噪吸声构件单元(11)包括面板(1)、背板(2)、隔声板(3)、吸音棉(4)、纱网(5)、支撑框(9)和端板(10)；其中面板(1)由若干个矩形阵列和梯形的横筋(103)组成，每个矩形阵列由若干个具有抛物面形状声学构造的反射杯(101)均布组成，两组阵列之间通过竖直设置的横筋(103)连接，在每个反射杯(101)的底部开有衍射孔(102)；背板(2)的截面为开口矩形，其正面横向设置有若干梯形的肋筋(201)，其上下面的纵向中心开有矩形连接槽(202)，其开口处为折边连接结构(203)，面板(1)与背板(2)在相互配合的折边连接结构(203)处连接；面板(1)与背板(2)连接后形成管状空腔，空腔内部装有隔声板(3)，空腔内部且在横筋(103)处设置有支撑框(9)，在支撑框(9)分隔的空间充填由吸音棉(4)和纱网(5)组成的吸声材料，在空腔的两端装有端板(10)；杯形降噪吸声构件单元(11)的背板(2)上下两端的矩形连接槽(202)与其他杯形降噪吸声构件单元(11)相同位置的矩形连接槽(202)在安装时形成一个近似正方形的空腔，该空腔内置入方钢管(7)作为连接件，将相邻的两块杯形降噪吸声构件单元(11)卡住。...
【技术特征摘要】
1.一种杯形降噪吸声构件，其特征在于该构件由若干块杯形降噪吸声构件单元(11)组成，每块杯形降噪吸声构件单元(11)包括面板(I)、背板(2)、隔声板(3)、吸音棉(4)、纱网(5)、支撑框(9)和端板(10);其中面板(I)由若干个矩形阵列和梯形的横筋(103)组成，每个矩形阵列由若干个具有抛物面形状声学构造的反射杯(101)均布组成，两组阵列之间通过竖直设置的横筋(103)连接，在每个反射杯(101)的底部开有衍射孔(102);背板(2)的截面为开口矩形，其正面横向设置有若干梯形的肋筋(201)，其上下面的纵向中心开有矩形连接槽(202)，其开口处为折边连接结构(203)，面板(I)与背板(2)在相互配合的折边连接结构(203)处连接；面板(I)与背板(2)连接后形成管状空腔，空腔内部装有隔声板(3)，空腔内部且在横筋(103)处设置有支撑框(9)，在支撑框(9)分隔的空间充填由吸音棉(4)和纱网(5)组成的吸声材料，在空腔的两端装有端板(10);杯形降噪吸声构件单元(11)的背板(2)上下两端的矩形连接槽(202)与其他杯形降噪吸声构件单元(11)相同位置的矩形连接槽(202)在安装时形成一个近似正方形的空腔，该空腔内置入方钢管(7)作为连接件，将相邻的两块杯形降噪吸声构件单元(11)卡住。2.根据权利要求I所述的杯形降噪吸声构件，其特征在于所述面板(I)的反射杯(101)是由抛物线y2 = 2px作为母线，绕X轴旋转形成的抛物面，其母线焦点F的坐标为(p/2,0);该抛物面与平行y、z轴的平面相交，在焦点F处截出焦点平面圆，其半径r = p，衍射孔(102)的孔径为2*(0.95 1.15) ;采用同样的方法，可在1 =父处截出反射杯(101)阵列中的各个抛物面在此平面的相切平面圆，其半径为y = Y = R，该抛物面在面板(I)的外表面相交，即X = X1处，截出平面上的最大圆，其半径为y = Y1 =札。3.根据权利要求2所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：付秀君，王小林，黎燕，倪晓利，耿宏亮，章韬，
申请(专利权)人：秦皇岛耀华玻璃钢股份公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。