×
10.08.2016
216.015.5638

ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩАЯ ПАНЕЛЬ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области строительства, а именно к строительным конструкциям, стенам и перегородкам, поглощающим вредное для человека звуковое излучение. Звукопоглощающая панель пористого строения имеет на лицевой стороне объемные элементы, размещенные по квадратной решетке или в шахматном порядке. Объемные элементы выполняют в виде полости, имеющей на лицевой стороне панели входное отверстие для звуковой волны. В сечении объемного элемента плоскостью, перпендикулярной лицевой поверхности панели, стенки полости изготовлены в форме двух равноотстоящих друг от друга логарифмических спиралей. У входного отверстия первая спираль касается стенки полости, перпендикулярной лицевой стороне панели, а вторая спираль касается стенки полости, наклоненной под углом 45 градусов к лицевой стороне панели. Длина L полости, сделанной по контуру логарифмической спирали, принята равной четверти длины волны звука на низшей частоте в воздушной среде при стандартных атмосферных условиях. Коэффициент , отвечающий за расстояние между витками спирали, определяется по формуле: , где φ и φ - соответственно начальное и конечное значения полярного угла. Изобретение позволяет повысить эффективность звукопоглощения при широком интервале частот акустического поля. 5 ил., 1 табл.
Основные результаты: Звукопоглощающая панель пористого строения, имеющая на лицевой стороне объемные элементы, размещенные по квадратной решетке или в шахматном порядке, отличающаяся тем, что объемные элементы выполняют в виде полости, имеющей на лицевой стороне панели входное отверстие для звуковой волны, а в сечении объемного элемента плоскостью, перпендикулярной лицевой поверхности панели, стенки полости изготовлены в форме двух равноотстоящих друг от друга логарифмических спиралей, у входного отверстия первая спираль касается стенки полости, перпендикулярной лицевой стороне панели, а вторая спираль касается стенки полости, наклоненной под углом 45 градусов к лицевой стороне панели, длина L полости, сделанной по контуру логарифмической спирали, принята равной четверти длины волны звука на низшей частоте в воздушной среде при стандартных атмосферных условиях, коэффициент , отвечающий за расстояние между витками спирали, определяется по формуле: ,где φ и φ - соответственно начальное и конечное значения полярного угла.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительным конструкциям, стенам и перегородкам, поглощающим вредное звуковое излучение для защиты человека от шума внутри помещений, например, при работе машин.

Известны плоские звукопоглощающие панели [1, с. 234] пористого строения, имеющие большое число открытых, сообщающихся между собой пор. Звуковая волна, заходя в поры материала, вызывает колебание находящихся там молекул воздуха. За счет трения, возникающего между этими молекулами, а также между молекулами воздуха и материалом вокруг поры, звуковая волна угасает, переходя в тепло. Недостатком этих панелей является недостаточная эффективность звукопоглощения при широком интервале частот акустического поля.

Наиболее близким аналогом является объемная звукопоглощающая панель [1, с. 234] пористого строения, имеющая на лицевой стороне объемные элементы в виде сферы, куба, конуса, клина и размещенные по квадратной решетке или в шахматном порядке [1, с. 239-240], [2, с. 384-385].

Дополнительное звукопоглощение происходит за счет отражения звуковой волны поверхностями объемных элементов панели. Недостатком такой панели также является недостаточная эффективность звукопоглощения при широком интервале частот акустического поля.

Задача изобретения - повышение эффективности звукопоглощения при широком интервале частот акустического поля.

Поставленная задача достигается тем, что объемные элементы выполняют в виде полости, имеющей на лицевой стороне панели входное отверстие для звуковой волны, а в сечении объемного элемента плоскостью, перпендикулярной лицевой поверхности панели, стенки полости выполнены в форме двух равноотстоящих друг от друга логарифмических спиралей, у входного отверстия первая спираль касается стенки полости, перпендикулярной лицевой стороне панели, а вторая спираль касается стенки полости, наклоненной под углом 45 градусов к лицевой стороне панели, длина полости, сделанной по контуру логарифмической спирали, принята равной четверти длины волны звука на низшей частоте в воздушной среде при стандартных атмосферных условиях, коэффициент «a», отвечающий за расстояние между витками первой спирали, определяется по формуле:

,

где φ1 и φ2 - соответственно начальное и конечное значения полярного угла.

На фиг. 1 показан вид на объемные элементы, выполненные в виде полости, имеющей на лицевой стороне панели отверстие прямоугольной формы.

На фиг. 2 и 3 показаны сечения объемных элементов плоскостью, перпендикулярной лицевой поверхности панели.

На фиг. 4 показана схема улитки во внутреннем ухе человека.

На фиг. 5 показаны два интерферометра, изготовленные в соответствии с ГОСТ 16297-80 и использованные для проведения испытаний звукопоглощающей панели.

Объемная звукопоглощающая панель имеет на лицевой стороне размещенные по квадратной решетке или в шахматном порядке объемные элементы, вид которых показан на фиг. 1. Объемные элементы выполнены в виде полости в теле панели, имеющей на лицевой стороне 1 панели (фиг. 1) входное отверстие для звуковой волны. На фиг. 1 входное отверстие имеет прямоугольную форму.

В сечении объемного элемента плоскостью, перпендикулярной лицевой поверхности 1 панели (фиг. 2, фиг. 3), стенки полости изготовлены в виде двух равноотстоящих логарифмических спиралей 2 и 3.

Выполнение объемных элементов в виде полости, имеющей на лицевой стороне панели входное отверстие для звуковой волны и выполнение стенок полости в сечении объемного элемента плоскостью, перпендикулярной лицевой поверхности панели в виде двух равноотстоящих логарифмических спиралей, повышает эффективность звукопоглощения при широком интервале частот акустического поля. Аналогичную форму полости имеет улитка внутреннего уха человека. Венгерский ученый Д. Бекеши (1899-1972), получивший в 1961 г. Нобелевскую премию за исследования природы слуха, в 1928 г. построил механическую модель улитки, находящейся во внутреннем ухе человека. Подавая на вход улитки механические звуковые колебания, он установил, что вибрации разной частоты вынуждают колебаться разные участки мембраны. Высокие тона деформируют ее часть, примыкающую к среднему уху, а низкие тона вызывают деформации в дальнем конце [3]. На схеме улитки внутреннего уха человека (фиг. 4) указаны области базальной (основной) мембраны, возбуждаемые колебаниями различных частот. За счет отражения звуковой волны разной частоты различными участками стенок полости звукопоглощающей панели, выполненными в виде двух равноотстоящих логарифмических спиралей, эффективность звукопоглощения повышается.

У входного отверстия первая спираль 2 касается стенки 4 полости, перпендикулярной лицевой стороне 1 панели, а вторая спираль 3 касается стенки 5 полости, наклоненной под углом 45 градусов к лицевой стороне 1 панели (фиг. 3).

Выполнение спирали 2 по касательной к стенке 4 полости, перпендикулярной лицевой стороне 1 панели у входного отверстия, а спирали 3 - по касательной к стенке 5 полости, наклоненной к лицевой стороне 1 панели под углом 45 градусов (фиг. 3), увеличивает размеры входного отверстия для звуковой волны и обеспечивает прохождение звуковой волны в полость звукопоглощающей панели.

Длина L полости, сделанной по контуру логарифмической спирали, принята равной четверти длины λ волны звука на низшей частоте f звуковых колебаний в воздушной среде при стандартных атмосферных условиях (при температуре t=20°С и атмосферном давлении Р=101325 Па):

где С - скорость звука в воздушной среде при стандартных атмосферных условиях (С=330 м/с).

Построение логарифмической спирали выполняется в векторной системе координат с помощью формулы [4]:

где ρ - радиус-вектор точки логарифмической спирали;

а - коэффициент, отвечающий за расстояние между витками спирали;

φ - полярный угол;

Длина L логарифмической спирали между ее двумя точками М111) и М222) определяется формулой [4]:

где φ1 и φ2 - соответственно начальное и конечное значения полярного угла точек спирали.

Из этой формулы при заданной длине L логарифмической спирали нельзя в явном виде выразить «а». Поэтому по длине полости L, вычисленной по формуле (1), и принятым начальным и конечным значениям полярных углов φ1 и φ2 по формуле (3) определяется значение коэффициента «а». Затем с использованием формулы (2) выполняется построение логарифмической спирали.

Например, по формуле (1) при принятом значении низшей частоты звуковых колебаний f=100 Гц:

L=0,25C/f=0,25·330/100=0,825 м.

Начальные и конечные значения полярных углов φ1 и φ2 логарифмической спирали ограничиваются толщиной панели и значением коэффициента «а» спирали. Принятые значения φ1 и φ2: φ1=-0,5π; φ2=4π.

По формуле (3) на компьютере получено значение коэффициента «а» спирали: a=1,2679.

Для определения нормальных коэффициентов звукопоглощения звукопоглощающей панели проведены испытания методами, соответствующими ГОСТ 16297-80 [5]. Для испытаний использовались два интерферометра, показанные на фиг. 5. В соответствии с ГОСТ 16297-80 при частотном диапазоне измерений 50…500 Гц сторона квадрата в поперечном сечении трубы интерферометра 1 (фиг. 5) принята равной 0,25 м, а длина трубы - 1 м; при частотном диапазоне измерений 125…2000 Гц сторона квадрата в поперечном сечении интерферометра 2 (фиг. 5) принята равной 0,1 м, а длина трубы - 1 м. Для испытаний были подготовлены образцы кубической формы с одной полостью на лицевой стороне (фиг. 1) и длиной грани 0,25 м и 0,1 м. Материал образцов - пеноплекс.

Звукопоглощающая панель пористого строения устанавливается в помещении так, чтобы она своей лицевой стороной 1 (фиг. 1), имеющей входные отверстия для звуковой волны, была обращена внутрь помещения, в котором необходимо выполнить защиту людей от шума.

Материал панели имеет большое число открытых, сообщающихся между собой пор. Звуковая волна, заходя в поры материала, вызывает колебание находящихся там молекул воздуха. За счет трения, возникающего между этими молекулами, а также между молекулами воздуха и материалом вокруг поры, звуковая волна угасает, переходя в тепло.

Через отверстия на лицевой стороне панели звуковая волна заходит в полости, выполненные по контуру логарифмической спирали, и в основном эффективное звукопоглощение происходит за счет отражения звуковой волны различными участками полостей в широком интервале частот акустического поля.

Высокая эффективность звукопоглощения панели подтверждена экспериментально. Значения коэффициентов звукопоглощения α, полученные по результатам испытаний образцов панели на интерферометрах при различных значениях частоты звуковой волны, приведены в таблице 1.

Источники информации

1. Борьба с шумом на производстве. Справочник / Е.Я. Юдин, Л.А. Борисов, И.В. Горенштейн и др. Под общ. ред. Е.Я. Юдина. - М.: Машиностроение, 1985. - 399 с.

2. Снижение шума в зданиях и жилых районах. Г.П. Осипов, Е.Я. Юдин, Г. Хюбнер и др.; под общ. ред. Е.Я. Юдина. - М.: Стройиздат, 1987.

3. Д. Меркулов. Заглянем в улитку. Слух с точки зрения инженера. Журнал «Наука и жизнь», 2006, №10.

4. Савелов А.А. Плоские кривые, М., 1960.

5. Материалы звукоизоляционные и звукопоглощающие. Методы испытаний. ГОСТ 16297-80. Издание официальное. Государственный строительный комитет СССР. М. Издательство стандартов, 1988.

Звукопоглощающая панель пористого строения, имеющая на лицевой стороне объемные элементы, размещенные по квадратной решетке или в шахматном порядке, отличающаяся тем, что объемные элементы выполняют в виде полости, имеющей на лицевой стороне панели входное отверстие для звуковой волны, а в сечении объемного элемента плоскостью, перпендикулярной лицевой поверхности панели, стенки полости изготовлены в форме двух равноотстоящих друг от друга логарифмических спиралей, у входного отверстия первая спираль касается стенки полости, перпендикулярной лицевой стороне панели, а вторая спираль касается стенки полости, наклоненной под углом 45 градусов к лицевой стороне панели, длина L полости, сделанной по контуру логарифмической спирали, принята равной четверти длины волны звука на низшей частоте в воздушной среде при стандартных атмосферных условиях, коэффициент , отвечающий за расстояние между витками спирали, определяется по формуле: ,где φ и φ - соответственно начальное и конечное значения полярного угла.
ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩАЯ ПАНЕЛЬ
ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩАЯ ПАНЕЛЬ
ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩАЯ ПАНЕЛЬ
ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩАЯ ПАНЕЛЬ
ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩАЯ ПАНЕЛЬ
ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩАЯ ПАНЕЛЬ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 24 items.
10.07.2015
№216.013.60b5

Способ измерения потенциала плазмы

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ измерения плавающего потенциала в плазме и может использоваться для диагностики параметров плазмы газового разряда. При реализации способа зонд размещают внутри соленоида, размеры которого много меньше размеров плазмы, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556298
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.07.2015
№216.013.64ae

Способ определения динамических характеристик эластомеров

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам определения динамических характеристик эластичных материалов. Сущность: испытываемые образцы материала устанавливают на столик вибратора между верхней и нижней металлическими пластинами приспособления, обеспечивающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557321
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.07.2015
№216.013.64b0

Способ определения динамических характеристик эластомеров

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам определения динамических характеристик эластичных материалов. Сущность: испытываемые образцы эластомеров в виде цилиндрических втулок, надетых на валы рычагов, устанавливают в симметрично расположенные относительно оси столика...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557323
Дата охранного документа: 20.07.2015
10.10.2015
№216.013.8163

Узловое сопряжение колонны с монолитным перекрытием

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении перекрытий гражданских и промышленных зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности и надежности перекрытия. Узловое сопряжение колонны с монолитным перекрытием состоит из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564720
Дата охранного документа: 10.10.2015
10.10.2015
№216.013.81ff

Способ испытания соединений импрегнированной ткани и образец для его осуществления

Изобретение предназначено для оценки деформативности соединений в изделиях из импрегнированной ткани, подвергаемых двухосному напряжению неразрушающими нагрузками с целью определения деформативных характеристик пневматической конструкции в целом. Образец для испытания соединений...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564876
Дата охранного документа: 10.10.2015
20.11.2015
№216.013.8fed

Сооружение на базе пневматической опалубки

Сооружение на базе пневматической опалубки может быть использовано для быстрого возведения сооружений типа оболочек. Сооружение на базе пневматической опалубки включает в себя герметично соединенные с основанием наружную и внутреннюю оболочки из эластичного материала. Основание, воспринимающее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568461
Дата охранного документа: 20.11.2015
10.01.2016
№216.013.9ee3

Способ изготовления торцевых шашек для паркета

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к производству торцевых шашек для паркета. Лесоматериалы, представляющие собой отходы рубок ухода или целевую древесину, раскраивают деревообрабатывающим оборудованием на торцевые или продольные заготовки. С помощью фрезы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572312
Дата охранного документа: 10.01.2016
10.01.2016
№216.013.9f4c

Метантенк

Изобретение относится к устройствам для анаэробного сбраживания осадков сточных вод и может быть использовано на станциях очистки городских, производственных и сельскохозяйственных сточных вод. Метантенк содержит герметичный резервуар 1 с коаксиальными перегородками 11, разделяющими его на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572417
Дата охранного документа: 10.01.2016
10.02.2016
№216.014.c298

Способ получения гранулированного присадочного материала для дуговой сварки

Изобретение может быть использовано при электродуговой сварке для модифицирования металла сварного шва наноразмерными тугоплавкими частицами. Рубленую сварочную проволоку диаметром 1-2 мм и длиной 1-2 мм смешивают с модифицирующей добавкой диоксида титана с помощью высокоэнергетической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574930
Дата охранного документа: 10.02.2016
20.05.2016
№216.015.3eac

Сырьевая смесь для изготовления строительных изделий по безобжиговой технологии

Изобретение относится к технологии производства строительных материалов, сырьевым смесям для получения гипсовых вяжущих и изделий на их основе, которые могут быть использованы для получения конструкционных материалов, для низко- и среднемарочных стеновых и мелкоштучных блоков, перегородочных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002584018
Дата охранного документа: 20.05.2016
Showing 11-20 of 31 items.
10.04.2015
№216.013.3eab

Опорная часть моста

Изобретение относится к области мостостроения. Верхний балансир опорной части моста оборудован системой подачи смазочного материала с внешней стороны опорной части моста через выполненные механической обработкой, взаимно перпендикулярные вертикальные короткие каналы круглого сечения и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547531
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.06.2015
№216.013.54c3

Способ получения этанола

Способ предусматривает получение этанола путём вываривания этилового спирта из бражки в бражной колонне, очистки бражного дистиллята от головных и промежуточных примесей в эпюрационной колонне, работающей по методу глубокой гидроселекции, ректификации эпюрата в спиртовой колонне, выделения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553220
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.552b

Способ подогрева бражки теплом барды посредством промежуточного теплоносителя

Изобретение относится к спиртовой промышленности, в частности к способу подогрева бражки теплом барды. Способ включает подачу бражки в трубное пространство одного кожухотрубного теплообменника, при этом барда направляется в трубные пучки другого теплообменника, а межтрубное пространство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553324
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.07.2015
№216.013.5d92

Способ измерения плавающего потенциала в плазме

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ измерения плавающего потенциала в плазме и может использоваться для диагностики параметров плазмы газового разряда. При реализации способа два зонда размещают внутри соленоида, размеры которого много меньше размеров...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555495
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5e7d

Бетонная смесь для получения термостойкого огнезащитного покрытия

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к бетонным смесям, обеспечивающим повышение предела огнестойкости железобетонных конструкций. Технический результат - разработка состава бетонной смеси для получения огнезащитного покрытия повышенной термостойки, имеющего улучшенные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555730
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.60b5

Способ измерения потенциала плазмы

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ измерения плавающего потенциала в плазме и может использоваться для диагностики параметров плазмы газового разряда. При реализации способа зонд размещают внутри соленоида, размеры которого много меньше размеров плазмы, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556298
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.07.2015
№216.013.64ae

Способ определения динамических характеристик эластомеров

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам определения динамических характеристик эластичных материалов. Сущность: испытываемые образцы материала устанавливают на столик вибратора между верхней и нижней металлическими пластинами приспособления, обеспечивающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557321
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.07.2015
№216.013.64b0

Способ определения динамических характеристик эластомеров

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам определения динамических характеристик эластичных материалов. Сущность: испытываемые образцы эластомеров в виде цилиндрических втулок, надетых на валы рычагов, устанавливают в симметрично расположенные относительно оси столика...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557323
Дата охранного документа: 20.07.2015
10.10.2015
№216.013.8163

Узловое сопряжение колонны с монолитным перекрытием

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении перекрытий гражданских и промышленных зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности и надежности перекрытия. Узловое сопряжение колонны с монолитным перекрытием состоит из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564720
Дата охранного документа: 10.10.2015
10.10.2015
№216.013.81ff

Способ испытания соединений импрегнированной ткани и образец для его осуществления

Изобретение предназначено для оценки деформативности соединений в изделиях из импрегнированной ткани, подвергаемых двухосному напряжению неразрушающими нагрузками с целью определения деформативных характеристик пневматической конструкции в целом. Образец для испытания соединений...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564876
Дата охранного документа: 10.10.2015
+ добавить свой РИД