本项创新技术介绍了一种先进的声学黑洞减振降噪系统,该系统由主体构成,内部集成了声学黑洞腔体。该腔体沿轴线方向划分为三个部分:第一腔体段、第二腔体段和第三腔体段,其中第一腔体段与第二腔体段相连,共同作用以实现卓越的减振和降噪效果。
背景技术
随着工业化和城市化的快速发展,噪声污染已成为日益严重的环境问题。在机械设备中,连接结构用于将不同的机械部件或零件连接在一起。常见的机械连接结构包括螺纹连接,销、键及花键连接,铆钉连接等方式。波传播时会通过连接结构从一个连接件传递到另一个连接件,导致机械系统产生过大的振动噪声。这不仅会影响设备的性能和使用寿命,还可能会对周围环境造成干扰,影响人们的正常生活和工作。
减振降噪技术主要分为主动控制和被动控制两类:主动控制基于波相消干涉原理,通过传感器捕捉振动噪声信号,使用作动器发出一个与振动噪声信号振幅相同相位相反的逆相波,当逆相波与原始波相遇时,两者会相互抵消,从而达到减振降噪的效果,主动控制技术低频效果好,但是会引入电子器件,造成系统复杂、成本昂贵,可能会带来稳定性和可靠性问题;被动控制主要通过材料和结构自身的物理作用,来阻隔、吸收、消耗振动噪声能量,具有实施简单、成本低、无需额外能源等优点,特别是在中高频段具有显著优势,因此在许多场合得到广泛应用。
声学黑洞(Acoustic Black Hole, 简称ABH)作为一种新型的被动控制减振降噪技术,受到国内外学者的广泛关注。ABH的概念最早由天体物理学中的黑洞现象引申而来。在振动与声学领域,ABH是指通过特定形状的结构或材料参数设计,使得波在传播过程中速度逐渐减慢,最终在某个区域聚集并被有效吸收耗散。现有的连接技术并未考虑嵌入减振降噪结构和材料的方案,传统的减振降噪技术也无法适应连接部位的特殊需求。结合ABH技术和连接结构的形式,有望实现在连接部位进行高效地减振降噪。为此,本申请提出一种声学黑洞减振降噪结构。
实现思路