非专利技术

生物医疗

小尺寸大宽带吸声超结构技术
发布时间 : 2021-11-10 来源:  点击量:

负责人:吴九汇、刘崇锐

所在学院:机械工程学院

一、项目简介

本项目是一种小尺寸大宽带吸声超结构技术,首次提出超结构虹吸效应,结合多腔共振机理,突破了共振吸声系数与吸声面积间的矛盾限制,解决了小尺寸低频大宽带吸声难题,获得了各种频段吸声系数高达95%的小尺寸低频大宽带吸声超结构。本项技术的优势:1)低频吸声效果好,与国内外现有材料体系相比,可将100Hz-4000Hz吸声系数由40%以下提升至90%;2)结构尺寸更小,是其它同等效果产品的1/2到1/3左右,工程应用潜力大;3)组分材料灵活,可根据应用环境的不同选择不同的加工材料。

二、关键技术

本项目的关键技术有两个:

1.超结构虹吸效应吸声技术

为了实现宽带吸声,需要采用多个单元并联的方式增加峰值数量。在宽带结构中,只有某一个单元将全部的入射能量吸收掉,才能实现相应频率处的完美吸声,这就要求所有的入射能量全部要流向该单元,这就是我们提出的声学虹吸效应机理。因此如何最大程度上发挥声学虹吸效应的作用,优化结构参数,是本项目的第一个关键技术。

2.超结构多阶共振吸声技术

单元数量受限的基础上,通过一定的措施激发结构的高阶模态,可以使单元在几乎保持低频峰值不变的情况,在高频处获得多个峰值,进一步拓宽吸声频带,这就是我们提出的多阶共振吸声机理。因此,如何在结构内部进行高阶模态设计,是本项目的另一个关键技术。

三、应用市场

随着环保意识的加强及相关法律法规的不断出台,我国的噪声治理行业规模正快速增长,市场规模从2014年的210亿增长到2020年的550亿左右,年复合增长率高达14%左右。未来五年市场规模将持续增长,预计2025年左右达到1000亿左右。

另一方面,在这么大的市场规模中,由于低频噪声处理难度大,其控制需求所占比例增长更快,在民居、交通、工厂及飞机、舰船等重大装备上都极为迫切。而目前本技术在该领域具有非常大的优势,国内外行业内暂无对标的技术,因此具备非常大的市场发挥空间。

四、技术成熟度

□概念验证 □原理样机 □工程样机 □中试 □产业化

五、合作方式

□联合研发 □技术入股 □转让 □授权(许可)□面议