RU2464391C1 - Sound insulation panel - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: in a sound insulation panel two elastic membranes are connected between each other in the centre. Edges of two membranes are connected with a connecting bridge relatively rigid compared to elastic membranes so that edges of membranes are at a certain distance from each other, causing a quasizero recovery force during cell deformation in direction perpendicular to membrane surface. Adjacent cells arranged in one layer are fixed to each other by means of combination of connecting bridges. Parallel layers of the sound insulation panel are fixed to each other by attachment of connecting bridges of cells in one layer to centres of connection of two elastic membranes of a different layer.

EFFECT: invention makes it possible to reduce thickness of a sound insulation panel, having preserved its high sound insulating properties.

Description

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для снижения уровня шума в жилых, общественных и производственных помещениях, преимущественно для повышения звукоизоляции ограждающих конструкций.The invention relates to construction and can be used to reduce noise in residential, public and industrial premises, mainly to increase the sound insulation of building envelopes.

Известна звукоизолирующая панель (патент №2287645), которая содержит однотипные по форме и размерам звукоизолирующие секции, каждая из которых выполнена из сужающихся по высоте по крайней мере трех слоев.A soundproofing panel is known (patent No. 2287645), which contains soundproofing sections of the same type and shape, each of which is made of at least three layers tapering in height.

Звукоизолирующие свойства данной звукоизолирующей панели зависят от массы панели, т.к. здесь используется эффект естественного затухания звуковых волн по мере их прохождения через материал звукоизолирующей панели. Недостатком данной звукоизолирующей панели являются ее значительные толщина и масса.The soundproofing properties of this soundproofing panel depend on the weight of the panel, as it uses the effect of the natural attenuation of sound waves as they pass through the material of the soundproof panel. The disadvantage of this soundproofing panel is its significant thickness and weight.

Наиболее близкой к заявляемой звукоизоляционной панель является звукопоглощающая панель (патент №2307216), которая включает верхнюю и нижнюю обшивки и размещенный между ними зигзагообразный заполнитель.Closest to the claimed soundproofing panel is a sound-absorbing panel (patent No. 2307216), which includes the upper and lower skin and placed between them a zigzag filler.

Недостатком данной звукопоглощающей панели является значительная толщина панели, зависимость звукоизолирующих свойств от размеров панели.The disadvantage of this sound-absorbing panel is the significant thickness of the panel, the dependence of the soundproofing properties on the size of the panel.

Технической задачей изобретения является получение звукоизоляционной панели с малой толщиной и высокими звукоизолирующими свойствами благодаря обеспечению квазинулевой передаваемой динамической силы между слоями звукоизоляционной панели.An object of the invention is to obtain a soundproofing panel with a small thickness and high soundproofing properties by providing a quasi-zero transmitted dynamic force between the layers of the soundproofing panel.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что звукоизоляционная панель включает в себя несколько слоев ячеек, причем каждая ячейка образована парой эластичных мембран, соединенных между собой соединительным мостиком у торцов и скрепленных между собой в центре, при этом мембраны установлены таким образом, чтобы деформация пары мембран вызывала квазинулевую восстанавливающую силу, а слои соединяются между собой так, чтобы каждый соединительный мостик одного слоя крепился к центру крепления пары мембран ячейки другого слоя.The solution of the technical problem is achieved by the fact that the soundproofing panel includes several layers of cells, each cell being formed by a pair of elastic membranes interconnected by a connecting bridge at the ends and fastened together in the center, while the membranes are installed so that the deformation of the pair of membranes caused a quasi-zero restoring force, and the layers are interconnected so that each connecting bridge of one layer is attached to the center of attachment of a pair of cell membranes of another cell oops.

На фигуре 1 представлена конструкция звукоизоляционной панели.The figure 1 shows the design of the soundproofing panel.

На фигуре 2 представлена силовая характеристика мембраны 1, изображенной на фигуре 1.The figure 2 presents the power characteristic of the membrane 1 shown in figure 1.

На фигуре 3 представлены силовые характеристики I и II мембран 1, образующих ячейку 4, и силовая характеристика III ячейки 4, изображенной на фигуре 1.The figure 3 presents the power characteristics of the I and II membranes 1, forming a cell 4, and the power characteristic III of the cell 4, shown in figure 1.

Конструкция звукоизоляционной панели представлена на фигуре 1. Две эластичные мембраны 1 соединяются между собой в центре 2. Края двух мембран 1 соединяются с относительно жестким по сравнению с эластичными мембранами 1 соединительным мостиком 3 так, чтобы края мембран 1 находились на определенном расстоянии друг от друга, вызывающем квазинулевую восстанавливающую силу при деформации ячейки 4 в направлении, перпендикулярном поверхности мембран 1. Смежные ячейки 4, находящиеся в одном слое, крепятся друг к другу путем объединения соединительных мостиков 3. Параллельные слои звукоизолирующей панели крепятся друг к другу путем присоединения соединительных мостиков 3 ячеек одного слоя к центрам 2 соединения двух эластичных мембран 1.The design of the soundproofing panel is shown in figure 1. Two elastic membranes 1 are connected to each other in the center 2. The edges of the two membranes 1 are connected to the connecting bridge 3, which is relatively rigid compared to the elastic membranes 1, so that the edges of the membranes 1 are at a certain distance from each other, causing a quasi-zero restoring force upon deformation of the cell 4 in the direction perpendicular to the surface of the membranes 1. Adjacent cells 4 located in the same layer are attached to each other by combining the connector GOVERNMENTAL bridges 3. Parallel layers of sound-insulating panels are attached to each other by joining bridges 3 connecting cells of one layer to connect two centers of two elastic membranes 1.

Каждая мембрана закреплена по краям и в отдельности является бистабильной мембраной, т.е. которая может занимать ровно два устойчивых положения и при воздействии силы перпендикулярно к поверхности мембраны может перещелкиванием переходить из одного устойчивого положения в другое. Таким образом, мембрана имеет силовую характеристику, качественно изображенную на фигуре 2, и имеет как восходящие участки (положительную жесткость), так и нисходящие участки (отрицательную жесткость).Each membrane is fixed at the edges and individually is a bistable membrane, i.e. which can occupy exactly two stable positions and, when exposed to a force perpendicular to the surface of the membrane, can shift from one stable position to another by clicking. Thus, the membrane has a force characteristic, qualitatively depicted in figure 2, and has both ascending sections (positive stiffness) and downward sections (negative stiffness).

В ячейке соединяются центры двух мембран между собой. Края двух мембран при помощи соединительного мостика фиксируются на определенном расстоянии друг от друга так, чтобы силовые характеристики двух мембран (графики I и II, фигура 3) в сумме дали силовую характеристику с участком квазинулевой силы (график III, фигура 3).In the cell, the centers of the two membranes are connected to each other. The edges of the two membranes with a connecting bridge are fixed at a certain distance from each other so that the power characteristics of the two membranes (graphs I and II, figure 3) in total give a power characteristic with a portion of the quasi-zero force (graph III, figure 3).

Звукоизоляционная панель работает следующим образом.Soundproof panel works as follows.

При воздействии звуковых волн на звукоизоляционную панель первый (внешний) слой начинает колебаться. За счет обеспечения квазинулевой восстанавливающей силы деформация колеблющихся мембран 1 почти не передает динамическую силу на соединительные мостики 3. Соединительные мостики 3 крепятся к центру 2 крепления мембран следующего слоя и вызывают колебания этих мембран. Далее принцип передачи колебаний одного слоя к другому повторяется. Таким образом, передаваемые звуковые колебания будут спадать от слоя к слою. Передача воздействий будет происходить только за счет малой передаваемой динамической силы благодаря силовой характеристике с участком квазинулевой силы, наличия естественно гистерезиса в силовой характеристике упругих элементов, составляющих звукоизоляционную панель, передачи колебаний по воздушной прослойке между мембранами и ячейками, а также по телу мембран. За счет наличия нескольких слоев в звукоизоляционной панели будет достигаться почти полное снижение уровня звуковых колебаний, проходящих через звукоизоляционную панель.When sound waves act on a soundproof panel, the first (outer) layer begins to oscillate. Due to the provision of quasi-zero restoring force, the deformation of the oscillating membranes 1 almost does not transfer dynamic force to the connecting bridges 3. The connecting bridges 3 are attached to the center 2 of the membranes of the next layer and cause vibrations of these membranes. Further, the principle of transferring vibrations of one layer to another is repeated. Thus, the transmitted sound vibrations will fall from layer to layer. The transmission of effects will occur only due to the small transmitted dynamic force due to the force characteristic with a portion of the quasi-zero force, the presence of natural hysteresis in the force characteristic of the elastic elements that make up the soundproof panel, the transmission of vibrations through the air gap between the membranes and cells, as well as through the body of the membranes. Due to the presence of several layers in the soundproof panel, an almost complete decrease in the level of sound vibrations passing through the soundproof panel will be achieved.

Звукоизолирующие свойства звукоизоляционной панели не зависят на прямую от массы и толщины и определяются количеством слоев и качеством обеспечения квазинулевой восстанавливающей силы при деформации ячеек. Следовательно, создавая каждый слой тонким, можно получить компактную и легкую звукоизоляционную панель. Требуемая степень звукоизоляции определяется необходимым количеством слоев в звукоизоляционной панели.The soundproofing properties of the soundproofing panel are not directly dependent on the mass and thickness and are determined by the number of layers and the quality of the quasi-zero restoring force during cell deformation. Therefore, creating each layer thin, you can get a compact and lightweight soundproof panel. The required degree of soundproofing is determined by the required number of layers in the soundproofing panel.

Материалом для звукоизоляционной панели могут служить любые упругие материалы, обеспечивающие ее функциональные свойства. В частности, это могут быть полимерные эластичные материалы, например полиуретан, резина и т.д.The material for the soundproofing panel can be any elastic materials that ensure its functional properties. In particular, it can be polymer elastic materials, for example polyurethane, rubber, etc.

При чрезмерном сжатии или деформации звукоизоляционной панели могут деформироваться ячейки и исказиться силовая характеристика ячеек с участком квазинулевой восстанавливающей силы, и звукоизоляционная панель может потерять свои функциональные свойства. Следовательно, звукоизоляционную панель не следует использовать как несущую, стягивать, сжимать или вызывать иную чрезмерную деформацию.In case of excessive compression or deformation of the soundproofing panel, the cells may become deformed and the power characteristic of the cells with a portion of the quasi-zero restoring force may be distorted, and the soundproofing panel may lose its functional properties. Therefore, the soundproofing panel should not be used as a carrier, tighten, compress or cause any other excessive deformation.

Наиболее высокие функциональные свойства будут наблюдаться при установке звукоизоляционной панели перпендикулярно направлению распространения звуковых волн.The highest functional properties will be observed when installing a soundproof panel perpendicular to the direction of propagation of sound waves.

Claims (1)

Звукоизоляционная панель, состоящая из нескольких слоев ячеек, отличающаяся тем, что каждая ячейка образована парой эластичных мембран, соединенных между собой соединительным мостиком у торцов и скрепленных между собой в центре, причем мембраны установлены таким образом, чтобы деформация пары мембран вызывала квазинулевую восстанавливающую силу, а слои соединяются между собой так, чтобы каждый соединительный мостик одного слоя крепился к центру крепления пары мембран ячейки другого слоя. A soundproof panel consisting of several layers of cells, characterized in that each cell is formed by a pair of elastic membranes interconnected by a connecting bridge at the ends and fastened together in the center, and the membranes are installed so that the deformation of the pair of membranes causes a quasi-zero restoring force, and the layers are interconnected so that each connecting bridge of one layer is attached to the center of attachment of a pair of cell membranes of the other layer.

Images