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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116013236A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202211690800.1(22)申请日2022.12.27(71)申请人武汉轻工大学地址430023湖北省武汉市东西湖区常青花园学府南路68号申请人华中科技大学(72)发明人李彬田颖郝文瑞胡志刚魏浪浪王颖刘帅(74)专利代理机构武汉星泽知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42279专利代理师王淳景(51)Int.Cl.G10K11/16(2006.01)G10K11/172(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图4页(54)发明名称共振吸声结构及制造方法(57)摘要本发明提供一种共振吸声结构及制造方法,属于机械工程领域,该结构包括一个或多个拼接的共振吸声单元,其中:共振吸声单元包括号筒状内嵌管和壳体;号筒状内嵌管的小口端,朝向壳体内部且位于壳体内部空腔处;号筒状内嵌管的大口端,朝向壳体外部且与壳体连接,壳体朝向声波入射方向的入射面与所述大口端相交,形成声波入射孔;共振吸声单元为多个时,每个共振吸声单元内部腔体之间不互通,多个拼接的共振吸声单元在同一平面内排列。该共振吸声结构为号筒状内嵌管,在相同尺寸下等效长度明显大于目前的内嵌管,通过较小程度的调节号筒状内嵌管长度可控制共振频率的大幅变化,从而有利于实现共振吸声结构的轻薄化,且同时具有更好的吸声性能。CN116013236ACN116013236A权利要求书1/3页1.一种共振吸声结构,其特征在于,包括一个或多个拼接的共振吸声单元,其中:所述共振吸声单元包括号筒状内嵌管和壳体;所述号筒状内嵌管的小口端,朝向壳体内部且位于壳体内部空腔处;所述号筒状内嵌管的大口端,朝向壳体外部且与壳体连接,所述壳体朝向声波入射方向的入射面与所述大口端相交,形成声波入射孔;所述共振吸声单元为多个时,每个共振吸声单元内部腔体之间不互通,多个拼接的共振吸声单元在同一平面内排列。2.根据权利要求1所述的共振吸声结构,其特征在于,所述共振吸声单元为多个时,每个共振吸声单元为具有矩形入射面的柱状结构,相邻共振吸声单元的邻边长相等,形成矩阵排列,且所有共振吸声单元的入射面处于同一平面。3.根据权利要求1所述的共振吸声结构,其特征在于,所述共振吸声单元为多个时,每个共振吸声单元的内嵌管几何参数不全相同或各不相同,不同的内嵌管几何参数对应不同的工作频率,所述几何参数包括内嵌管大口端直径、小口端直径、内嵌管长和内嵌管蜿蜒指数。4.根据权利要求1所述的共振吸声结构,其特征在于,每个共振吸声单元的入射面到壳体底部的距离相等。5.根据权利要求1所述的共振吸声结构,其特征在于,所述内嵌管的内壁从小口端到大口端为指数曲线形状,所述号筒状内嵌管几何参数满足:其中,其中,a0为内嵌管大口端直径、a1小口端直径、l为内嵌管长,δ为内嵌管蜿蜒指数;la和δΩ分别为号筒内空气的等效长度和号筒端口修正系数,为截面形状系数;fr为内嵌管共振频率,与工作频率一致;c0、V为静态空气声速和共振吸声单元空腔体积。6.根据权利要求1‑5任一项所述的共振吸声结构,其特征在于,在吸声频率为频率范围的情况下,所述共振吸声单元为多个,每个频率点对应一个共振吸声单元的内嵌管几何参数,所述共振吸声单元的数量大于或等于频率点数量;其中,所述频率点为所述频率范围中按预设间隔条件设置的点。7.根据权利要求6所述的共振吸声结构,其特征在于,所述号筒状内嵌管与所述壳体的几何参数还满足使吸声系数达到预设条件,其中,吸声系数为:2CN116013236A权利要求书2/3页其中,其中,ρ0和c0分别代表静态空气密度和声速;n为共振吸声单元数量,A为所有共振吸声单元耦合结构的表面面积,Sa为每个号筒状内嵌管小口端横截面积,Sc为共振吸声单元空腔的横截面积,Ψha和Ψva分别为热传导效应系数和粘滞效应系数,τΩ为共振吸声单元空腔声阻抗的修正系数,ρcc和ccc为只考虑单元空腔内热‑粘滞损失后的等效空气密度和的等效声速,L为单元空腔的长度,la为号筒状内嵌管等效的内伸长度,kca和kcc分别为内嵌管的等效波数和空气波数,ω为角频率,γ为空气的比热容,η为空气动态粘度。8.一种基于权利要求1‑7任一项所述共振吸声结构的制造方法,其特征在于,包括:确定吸声的工作频率;根据所述工作频率,确定共振吸声单元的内嵌管几何参数,所述几何参数包括内嵌管大口端直径、小口端直径以及内嵌管长和内嵌管蜿蜒指数;根据所述几何参数制作所述共振吸声单元。9.根据权利要求8所述的共振吸声结构制造方法,其特征在于,所述工作频率为频段范围,相应地,所述根据所述工作频率,确定共振吸声单元的内嵌管几何参数,包括:确定所需吸声频段和吸声系数需满足的预设条件;根据所述吸声频段,确定每