一种可弯曲折叠的空气夹层式柔性声反射结构及其应用的制作方法

1.本发明涉及一种可弯曲折叠的空气夹层式柔性声反射结构及其应用，属于水声装置技术领域。


背景技术：

2.水下声学材料包括吸声材料、透声材料和反声材料等，为了更好的达到所需目的，弥补单一材料或复合材料声学性能的不足，还会进行结构设计，包括吸声结构、透声结构和反声结构等。其中反声材料和反声结构是为了增强声波的反射系数，例如水下角反射体或水下角反射器中的反射面、声呐换能器基阵中换能器阵元后面安装的反声障板等。为了增大反射系数，一般采用金属板作为声反射结构，此时的反射系数与金属板厚度、声波频率有关，当频率降低时板的厚度需要增大。
3.因此在专利“一种水下真空角反射器”(申请号：201921428243.x)中将反射板设计为两层金属板周沿密封固定连接的真空腔结构；专利“一种具有空气腔的水声角反射器”(申请号：201821924045.8)中将反射板设计为两层金属板周沿密封固定连接的、内部设有加强筋的空气腔结构；专利“一种具有泡沫夹层的水声角反射器”(申请号：201821924053.2)中将反射板设计为两层金属板中间设置为轻质泡沫塑料层；专利“一种复合空腔声障板”(申请号：201910514351.7)中采用钢材薄板焊接成空气腔的空腔障板。这些传统的声反射结构都是采用了以金属板为基础的复合结构，具有刚性特点，一次成型后就不能再改变其形状；另外利用传统的声反射结构制作成较大的声学反射体后，较大的体积也会带来运输、保存和使用上的不便。


技术实现要素：

4.本发明为了解决上述背景技术中提到的传统的声反射结构采用了以金属板为基础的复合结构，具有刚性特点，一次成型后就不能再改变其形状；另外利用传统的声反射结构制作成较大的声学反射体后，较大的体积也会带来运输、保存和使用上的不便的技术问题，提出一种可弯曲折叠的空气夹层式柔性声反射结构。
5.本发明提出一种可弯曲折叠的空气夹层式柔性声反射结构，包括上下两层薄膜结构和若干连接线，所述薄膜结构包括平面硬质薄层结构、外侧柔性薄膜、内侧柔性薄膜和边缘柔性薄膜，所述平面硬质薄层结构的外侧设置有外侧柔性薄膜，内侧设置有内侧柔性薄膜，所述平面硬质薄层结构的一面为平面，另一面为有若干个带有穿孔的凸起，将两个薄膜结构的带有凸起的一侧对向放置，两侧的凸起一一对应，用连接线穿过凸起上的穿孔后将两侧的凸起对应连接，上下两层薄膜结构间为空气夹层，上下两层薄膜结构的两侧边缘分别设置有边缘柔性薄膜。
6.优选的，所述凸起的形状为半球形、圆柱形或多边柱形。
7.优选的，所述平面硬质薄层结构的材质为薄钢板或铝板。
8.优选的，所述平面硬质薄层结构为正方形薄层板或长方形薄层板。
9.优选的，所述外侧柔性薄膜和内侧柔性薄膜的材质为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯。
10.优选的，所述外侧柔性薄膜为完整无孔薄膜。
11.优选的，所述内侧柔性薄膜为具有若干圆孔的薄膜，所述圆孔位置及大小由平面硬质薄层结构上的凸起的位置及大小决定。
12.优选的，若干连接线长度一致。
13.优选的，所述连接线为凯夫拉纤维、高强度聚乙烯纤维或尼龙线。
14.一种所述的可弯曲折叠的空气夹层式柔性声反射结构的应用，所述的可弯曲折叠的空气夹层式柔性声反射结构用于制作水下声学角反射体或水下声障板。
15.本发明所述的可弯曲折叠的空气夹层式柔性声反射结构的有益效果为：
16.(1)本发明具有柔性特点，易于根据需要改变反射面形状；
17.(2)本发明在运输和保存时，可进行弯曲折叠，不需占用较大空间。
附图说明
18.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
19.在附图中：
20.图1是本发明的平面硬质薄层结构平面示意图；
21.图2是本发明的平面硬质薄层结构侧视示意图；
22.图3是本发明的薄膜结构分解示意图；
23.图4是本发明的薄膜结构整体示意图；
24.图5是本发明的空气夹层式柔性声反射结构示意图；
25.其中，1
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平面硬质薄层结构，2
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凸起，3
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外侧柔性薄膜，4
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内侧柔性薄膜，5
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薄膜结构，6
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连接线，7
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空气夹层，8
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边缘柔性薄膜。
具体实施方式
26.以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：
27.具体实施方式一：参见图1
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5说明本实施方式。本实施方式所述的可弯曲折叠的空气夹层式柔性声反射结构，包括上下两层薄膜结构5和若干连接线6，所述薄膜结构5包括平面硬质薄层结构1、外侧柔性薄膜3、内侧柔性薄膜4和边缘柔性薄膜8，所述平面硬质薄层结构1的外侧设置有外侧柔性薄膜3，内侧设置有内侧柔性薄膜4，所述平面硬质薄层结构1的一面为平面，另一面为有若干个带有穿孔的凸起2，将两个薄膜结构5的带有凸起2的一侧对向放置，两侧的凸起2一一对应，用连接线6穿过凸起2上的穿孔后将两侧的凸起2对应连接，上下两层薄膜结构5间为空气夹层7，上下两层薄膜结构5的两侧边缘分别设置有边缘柔性薄膜8。
28.如图1和图2所示为平面硬质薄层结构1，平面硬质薄层结构1的一面为平面，另一面为有若干个带有穿孔的凸起2，凸起2的形状优选半球形、圆柱形或多边柱形，平面硬质薄层结构2的材质优选薄钢板、铝板及硬度足够强的其它材料，其形状可以是正方形薄层板，也可以是长方形薄层板，优选正方形薄层板。
29.如图3所示，将若干个平面硬质薄层结构1平整紧密排列，这里为了显示方便，采用两个平面硬质薄层结构1平整紧密排列，在平面硬质薄层结构1的平面一侧紧密粘接外侧柔性薄膜3，在平面硬质薄层结构1的凸起一侧紧密粘接内侧柔性薄膜4，得到一个薄膜结构5，如图4所示。
30.外侧柔性薄膜3为完整无孔薄膜，内侧柔性薄膜4为具有若干圆孔的薄膜，圆孔位置及大小由平面硬质薄层结构凸起2的位置及大小决定，外侧柔性薄膜3和内侧柔性薄膜4的材质优选聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其它树脂制成的具有一定拉伸强度的柔性薄膜。
31.如图5所示，将两个薄膜结构的带有凸起的一侧对向放置，两侧的凸起一一对应，用连接线6穿过凸起2上的穿孔后将两侧的凸起对应连接，所有连接线长度一致。连接线6优选凯夫拉纤维、高强度聚乙烯纤维、尼龙线等高强度细线。在四周的边缘由柔性薄膜8紧密粘接两个薄膜结构5外侧，组成一个有空气夹层的柔性声反射结构。
32.本发明所述的可弯曲折叠的空气夹层式柔性声反射结构的具体使用方法为：
33.在水下使用之前，可预先将空气夹层7充入一定压力的空气。
34.在深水使用时，由于水压作用，空气夹层7的体积会变小，此时可将连接线6的长度适当增长，也即增大空气夹层7的厚度。
35.平面硬质薄层结构1的面积可根据需要调整大小，使用时如果整个反射面弯曲程度大，可将平面硬质薄层结构1的面积减小，如果弯曲程度不大，可适当增大平面硬质薄层结构1的面积。
36.特别地，本发明所述的空气夹层式柔性声反射结构可用于制作水下声学角反射体或水下声障板，均属于本发明专利的保护范围。
37.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，还可以是上述各个实施方式记载的特征的合理组合，凡在本发明精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。