吸音板的制作方法
吸音板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及设在道路和铁轨的邻域，特别是设在新干线等的高速铁路车辆行驶的 铁轨的邻域，以减少噪音的吸音板。
【背景技术】
[0002] 在道路和铁轨的邻域设置隔音壁，进行噪音的减少。另外，设置在道路的邻域的隔 音壁，历来使用的是使用了玻璃棉等的纤维的吸音材料。在此，设置于新干线等的高速铁路 车辆行驶的铁轨的邻域的隔音壁，在车辆通过时会遭受到列车风压。因此，若将道路用的隔 音壁所使用的玻璃棉等的使用了纤维的吸音材料，应用于高速铁路车辆行驶的铁轨用的隔 音壁，则由于长期性的使用造成的劣化情形，纤维有可能因反复受到的风压而飞散。
[0003] 因此，在专利文献1中公开有一种吸音结构体，其是在框体的内部空间，形成有被 具有多个的贯通孔的第1多孔板和第2多孔板分隔开的多个空间。若来自声源的声音从多 孔板的贯通孔进入到空间内，则发生共鸣，由于贯通孔部的空气的振动，导致在贯通孔的内 壁与空气之间产生摩擦，振动能的一部分转化成热能而产生吸音作用。而且，该吸音结构体 为金属制，有耐气候性，不使用玻璃棉等的纤维，因此不存在伴随长期使用而来的纤维的飞 散和吸音性能的劣化。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本专利第5171559号说明书
[0007] 然而，专利文献1所述的吸音结构体，因为多孔板的板厚为0. 1mm左右，所以屈服 强度低。因此，将该吸音结构体设置在高速铁路车辆行驶的铁轨的邻域时，被长期性的列车 风压形成的反复载荷破坏的可能性高。
[0008] 因此，为了使吸音结构体的屈服强度提高，考虑以肋材补强多孔板。但是，在这种 情况下，因为贯通孔的一部分被肋材覆盖，所以存在吸音率降低这样的问题。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于，提供一种既可以使屈服强度提高，又可以维持吸音性能的吸 音板。
[0010] 本发明是吸收来自声源的声音的吸音板，其特征在于，具有如下：具有多个的贯通 孔的多孔板；在与所述多孔板之间空出规定的间隔并与所述多孔板相对配置的背面板；围 绕由所述多孔板和所述背面板夹着的空间的框体；在所述多孔板的所述背面板侧的面上以 规定的间隔安装的多个补强肋，相邻的所述补强肋间的距离a与所述多孔板的板厚t满足 下式（1)，并且，所述多孔板的开口率0满足下式（2)。
[0011] a/t<K1X(A/p0)1/2…式（1)
[0012] 0 = (B(l_l/N)/a+l)XaXK2…式（2)
[0013] 在此，A是所述多孔板的允许应力，p0是作用于所述多孔板的设计上的载荷，K1 = 〇. 93,B是所述补强肋的宽度，N是所述多孔板的面被所述补强肋分割的数量，a是不设所 述补强肋而进行吸音设计时的所述多孔板的设计开口率，K2是系数。还有，多孔板的允许 应力的值，例如由后述的"铁路结构物等设计标准?同解说"等所示的计算式决定。
[0014] 另外，本发明是吸收来自声源的声音的吸音板，其特征在于，具有如下：具有多个 的贯通孔的多孔板；在与所述多孔板之间空出规定的间隔并与所述多孔板相对配置的背面 板；围绕由所述多孔板和所述背面板夹着的空间的框体；在所述多孔板的所述背面板侧的 面上以规定的间隔安装的多个补强肋，相邻的所述补强肋间的距离a与所述多孔板的板厚 t满足下式（1)，并且在板厚为t'的所述多孔板上设有所述补强肋时的所述多孔板的开口 率0 '满足下式（3)，且板厚为t的所述多孔板的开口率Y满足下式（4)。
[0015] a/t<K1X(A/pO)1/2…式（1)
[0016] 0 ' = (B(l_l/N)/a+l)XaXI…式（3)
[0017] y=t/t'X0 'XK3…式（4)
[0018] 在此，A是所述多孔板的允许应力，pO是作用于所述多孔板的设计上的载荷，K1 = 〇. 93,B是所述补强肋的宽度，N是所述多孔板的面被所述补强肋分割的数量，a是不设所 述补强肋而进行吸音设计时的所述多孔板的设计开口率，t'是不设所述补强肋而进行吸音 设计时的所述多孔板的设计板厚，K3是系数，t' <t。
[0019] 【发明的效果】
[0020] 上述的式（1)表示的是，将多孔板视为两端被支承的一维梁时，对该梁施加模拟 列车风压的均匀分布载荷时受到最大弯矩的梁中央部的应力值，与由多孔板的材料的屈服 强度决定的允许应力的关系。于是，以满足该式（1)的方式，设计相邻的补强肋间的距离a 和多孔板的板厚t，由此，相对于设计载荷（作用于多孔板的设计上的载荷）pO能够满足多 孔板的允许应力A。据此，能够使吸音板的屈服强度提高，使之能够耐受得住高速铁路车辆 在通过时的列车风压等。
[0021] 但是，若在多孔板上安装多个补强肋，则贯通孔的一部分被补强肋堵塞，吸音面积 减少，仍旧是按照不设补强肋而只有多孔板和空气层的系统进行吸音设计时的多孔板的设 计开口率a，则吸音板的吸音性能降低。因此，通过以满足上述式（2)的方式设计多孔板的 开口率0，即使在多孔板上安装补强肋时，也能够维持吸音板的吸音性能。
[0022] 另外，为了提高吸音板的屈服强度，增厚多孔板的板厚即可，但以设计板厚t'实施 吸音设计，并设计开口率a或设计板厚t'时的开口率0 '满足吸音性能时，S卩，满足式（3) 时，若将多孔板2的板厚从t'增厚至t，则空气难以通过贯通孔，因此，仍旧是设计开口率 a或设计板厚t'时的开口率0 '的时，吸音性能降低。因此，通过以满足上述式⑷的方 式设计多孔板的开口率y，即使在多孔板上安装补强肋，此外即使增厚多孔板的板厚时，也 能够维持吸音板的吸音性能。
[0023] 据此，能够一边使屈服强度提高，一边维持吸音性能。
【附图说明】
[0024] 图1A是吸音板的主视图。
[0025] 图1B是图1A的A-A剖面图。
[0026] 图2是表不各频段的吸音率的图。
[0027] 图3是表示各频段的吸音率比率的图。
[0028] 图4是表示各频段的吸音率的图。
[0029] 图5是表示各频段的吸音率比率的图。
[0030] 图6是表示对于1/3倍频程中心频率的吸音率的图。
[0031] 图7是表示对于1/3倍频程中心频率的吸音率比率的图。
【具体实施方式】
[0032] 以下一边参照附图一边对于本发明的优选的实施的方式进行说明。
[0033][第一实施方式]
[0034](吸音板的构成）
[0035] 本发明的第一实施方式的吸音板1，是吸收来自声源的声音的吸音板，如作为主视 图的图1A，和作为图1A的A-A剖面图的图1B所示，具有表面多孔板2a、背面板3、框体4、 内部多孔板2b、补强肋5。吸音板1中使表面多孔板2a面对声源而进行配置。
[0036] 表面多孔板2a和内部多孔板2b，是错等的金属制，具有许多圆形的贯通孔。还有， 贯通孔的形状不限定为圆形，也可以是四边形和三角形等的多边形状，也可以是狭缝形状。 贯通孔的形状为这样的形状时，所谓贯通孔的直径，就是与孔面积等价的圆形的孔的直径。 以后，将表面多孔板2a和内部多孔板2b统称为多孔板2。还有，内部多孔板2b的数不限定 为1片，也可以是2片以上。
[0037] 表面多孔板2a的板厚、开口率及贯通孔的孔径，以使之对于通过贯通孔的空气产 生粘性的方式设定。例如，表面多孔板2a的板厚为0. 8~1. 2mm左右，表面多孔板2a的开 口率为8%以下，表面多孔板2a的贯通孔的孔径为0. 8~1. 5_左右。同样，内部多孔板 2b的板厚、开口率及贯通孔的孔径，以使之对于通过贯通孔的空气产生粘性的方式设定。例 如，内部多孔板2b的板厚为0. 3mm左右，内部多孔板2b的开口率为0. 5%左右，内部多孔板 2b的贯通孔的孔径为0. 5_左右。还有，上述的板厚、开口率及贯通孔的孔径是例示，并不 受其限定。表面多孔板2a也可以板厚是0? 3~2. 0mm，贯通孔的孔径是0? 5~2. 0mm，开口 率是10%。
[0038] 背面板3是铁和不锈钢等的金属制或树脂制，在与多孔板2(表面多孔板2a，内部 多孔板2b)之间空出规定的间隔并与多孔板2相对配置。框体4是铁和不锈钢等的金属制 或树脂制，围绕由表面多孔板2a和背面板3夹着的空间。由此，在表面多孔板2a和内部多 孔板2b之间，形成有第一空气层6a，并且在内部多孔板2b和背面板3之间，形成有第二空 气层6b。在与多孔板2的面正交的方向，第一空气层6a的厚度和第二空气层6b的厚度，例 如是30mm。还有，第一空气层6a的厚度和第二空气层6b的厚度也可以不同。以后，将第一 空气层6a和第二空气层6b统称为空气层6。
[0039] 补强肋5是金属制或树脂制，具有与吸音板1的短边同等的长度，并以与吸音板1 的短边平行的方式被安装在表面多孔板2a的背面板3侧的面、和内部多孔板2b的背面板 3侧的面上。另外，补强肋5沿着吸音板1的长边以规定的间隔分别各安装4根。还有，补 强肋5的数 量不限定于此。由此，表面多孔板2a的背面板3侧的面和内部多孔板2b的背 面板3侧的面分别被分割成5块。以后，将多孔板2的背面板3侧的面被多个补强肋5分 割出的数量称为多孔板面分割数。还有，设于表面多孔板2a的补强肋5和设于内部多孔板 2b的补强肋5中，相邻的补强肋5之间的间隔、补强肋5的条数、补强肋5的宽度B等可以 相同，也可以不同。
[0040] 在这样的构成中，声波通过多孔板2(表面多孔板2a，内部多孔板2b)的贯通孔时， 由于与贯通孔的内壁面的摩擦，声波能的一部分转换成热能。由此，噪音被吸收。就是说， 噪音在通过表面多孔板2a的贯通孔时、和通过内部多孔板2b的贯通孔时分别被吸收。 [0041] 在此，如图1A所示，设相邻的补强肋5间的距离为a时，以满足下式（1)的方式， 设计相邻的补强肋5间的距离a和多孔板2 (表面多孔板2a，内部多孔板2b)的板厚t。
[0042] a/t<K1X(A/pO)1/2…式（1)
[0043] 在此，A是多孔板2的允许应力，p0是设计载荷（作用于多孔板2的设计上的载 荷），K1 = 0. 93。还有，系数K1定义为边界条件下的系数Kla，和设计上的安全系数Klb相 乘的值。
[0044] 上述的式（1)表示的是，将多孔板2视为两端被支承的一维梁时，对该梁施加模拟 列车风压的均匀分布载荷时受到最大弯矩的梁中央部的应力值、与由多孔板2的材料的屈 服强度决定的允许应力的关系。梁中央部的应力值是理论值，该计算式一般公开梁的两端 每一端的支承条件。即，梁中央部的应力值，根据梁的两端的支承条件变化。两端单纯支承 时，边界条件的系数Kla= 1. 15。在此，所谓两端单纯支承，是指梁的一端固定在支承底座 上，另一端在支承底座上自由支承的状态。另外，两端固定支承时，边界条件的系数Kla= 1.41。在此，所谓两端固定支承，是指梁的两端分别固定在支承底座上的状态。于是，作为 梁的两端的支承条件，上述的两种为两个极端的条件。因此，在实际构造中，边界条件的系 数Kla必然是上述的2个值之间的值。
[0045] 另外，用于计算多孔板的允许应力A的值的算式，例如"铁路结构物等设计标 准?同解说"等所示，为预期安全系数的计算式。在安全系数中，有载荷系数、结构分析系 数、材料系数、构件系数、结构物系数等。总的安全系数，根据使设计载荷p〇为列车风压形 成的最大压力值（极限状态），或运行状态下的变动压力值（使用极限状态）而有所不同。 在此，所谓极限状态，是台风等的异常状态，所谓使用限界状态，是列车通常行驶的状态。使 设计载荷P〇为最大压力值时，设计上的安全系数Klb= 0. 81。另外，使设计载荷P0为变动 压力值时，设计上的安全系数Klb= 1.0。
[0046] 因此，作为边界条件的系数Kla和设计上的安全系数Klb相乘的值的K1为0. 93~ 1. 41，但在作为最小值的0. 93的情况下如果满足式（1)，则对于设计载荷p0能够满足多孔 板2的允许应力A。还有，多孔板2的允许应力A，若考虑向多孔部（设有贯通孔的部分） 的应力集中，则成为未设贯通孔的材料本身的允许应力的1/3。
[0047] 如此，通过满足式（1)，能够提高吸音板1的屈服强度，以使之能够耐受高速铁路 车辆的通过时的列车风压等。
[0048] 但是，若在多孔板2上安装多个补强肋5,则贯通孔的一部分被补强肋5堵塞，吸音 面积减少，因此，仍旧是按照不设补强肋5而只有多孔板2和空气层6的系统进行吸音设计 时的多孔板2的设计开口率a，则吸音板1的吸音性能降低。
[0049] 因此，以满足下式⑵的方式，设计多孔板2(表面多孔板2a，内部多孔板2b)的开 口率0。
[0050] 0 = (B(l_l/N)/a+l)XaXK2…式（2)
[0051] 在此，B是补强肋5的宽度（参照图1A)，N是多孔板面分割数（多孔板2的面被 补强肋5分割的数量），a是不设补强肋5而进行吸音设计时的多孔板2的设计开口率，K2 是取0. 8以上、1. 4以下的值的系数。
[0052] 上述的式（2)，是根据也包含安装有补强肋5的这部分的面积在内的多孔板2的总 面积、与除去安装有补强肋5的这部分的面积的多孔板2的面积的面积比，以使吸音性能保 持在与原本的设计值大致等同的方式，计算开口率。
[0053] 在此，K2 = 1.0时，吸音性能与原本的设计值相等。而且，K2 =0.8~1. 4的范围 时，吸音性能与原本的设计值大致等同。由此，即使在多孔板2上安装补强肋5时，也能够 维持吸音板1的吸音性能。
[0054] 还有，也可以与平行于吸音板1的短边的补强肋5相区别，设置与吸音板1的长边 平行的补强肋。在设有这样的补强肋的情况下，通过满足式（1)和式（2)，也能够一边提高 吸音板1的屈服强度，一边维持吸音板1的吸音性能。
[0055](吸音性能评价）
[0056] 接着，评价吸音板1的吸音性能。使不设补强肋5而进行吸音设计时的表面多孔板 2a的设计开口率a为3 %，使K2的值为不同的1. 0、0. 8 (下限值）、1. 4 (上限值）、0. 75 (下 限值以下）、1.45(上限值以上）这5种，使表面多孔板2a的开口率0为不同的3%、2.4%、 4. 2%、2. 25%、4. 35%这5种。表面多孔板2a的计算条件（规格）显示在表1中。另外， 使第一空气层6a和第二空气层6b的厚度（与多孔板2的面正交的方向的厚度）分别为 30mm，内部多孔板2b的板厚为0? 3mm，内部多孔板2b的开口率为0? 5%，内部多孔板2b的 孔径为0. 5mm。
[0057]【表1】
[00581
[0059] 各频段的吸音率显示在图2中。K2 = 1. 0的附注（1)虽是吸音性能与吸音设计的 设计值相等，但是在K2 = 0. 8的附注（2)和K2 = 1. 4的附注（3)中，可知为接近设计值的 吸音性能。
[0060] 各频段的吸音率比率显示在图3中。吸音率比率是从1中减去用吸音率除以设计 目标的吸音率（设计吸音率）的值而得到的值，表示吸音率相对于设计吸音率的偏移量。 若该吸音率比率为〇%，则偏移量是〇,与设计吸音率一致。附注（1)的吸音率是设计目标 值，因此吸音率比率为〇%，但在附注（2)、附注（3)中，吸音率比率低于20%。在此，例如， 设计吸音率为0. 92左右时，若吸音率比率有20%的差异，则噪音碰到吸音板1而反冲的每 1次反射为5dB左右，声音的减少量变小。由此可知，吸音率比率20%以内认为是设计上合 适的范围。那么，附注（2)、附注（3)的吸音率比率低于20%，可知附注（2)、附注（3)的吸 音率与设计吸音率大致等同。
[0061] 还有，K2的值在0. 8~1. 4的范围内的附注⑵和附注⑶中，吸音率比率低于 20%，相对于此，K2的值在0. 8~1. 4的范围外的附注（4)和附注（5)中，可知有吸音率比 率大于20%的频带。因此，特别是K2的值在0. 8~1. 4的范围时，可知吸音性能为接近原 本的设计值的值。
[0062] (效果）
[0063] 如上所述，根据本实施方式的吸音板1，相邻的补强肋5间的距离a，和多孔板2的 板厚t满足上述的式（1)。由此，能够提高吸音板1的屈服强度，以使之能够耐受高速铁路 车辆的通过时的列车风压等。另外，多孔板2的开口率0满足上述的式（2)。由此，即使在 多孔板2上安装有补强肋5时，也能够维持吸音板1的吸音性能。
[0064] 另外，使K2的值处于0.8以上、1. 4以下，能够使吸音板1的吸音性能与原本的设 计值大致等同。由此，能够恰当地维持吸音板1的吸音性能。
[0065][第二实施方式]
[0066](吸音板的构成）
[0067] 接下来，对于本发明的第二实施方式的吸音板201进行说明。还有，对于与上述构 成要素相同的构成要素，附加相同的参照编号并省略其说明。本实施方式的吸音板201与 第一实施方式的吸音板1的不同点是，表面多孔板2a和内部多孔板2b的至少一方的板厚 t，比不设补强肋5而进行吸音设计时的多孔板2的设计板厚t'厚，并且在作为板厚t'的 多孔板2 (表面多孔板2a，内部多孔板2b)上设有补强肋5时的多孔板2的开口率0 '满足 下式（3)，并且，作为板厚t的多孔板2的开口率Y满足下式（4)。
[0068] 0 ' = (B(l_l/N)/a+l)XaXI…式（3)
[0069]y=t/t'X0 'XK3…式（4)
[0070] 在此，B是补强肋5的宽度，N是多孔板面分割数（多孔板2的面被补强肋5分割 的数量），a是不设补强肋5而进行吸音设计时的多孔板2的设计开口率，t'是不设补强 肋5而进行吸音设计时的多孔板2的设计板厚，K3是取0. 85以上、1. 15以下的值的系数， t' <t。还有，式（3)是在式⑵中，作为"K2 = 1"而计算开口率0 '，没有设置补强肋5 时，作为"N= 1"计算开口率0 '即可。
[0071] 为了使吸音板201的屈服强度提高，增厚多孔板2的板厚即可。但是，以设计板厚 t'实施吸音设计，以设计开口率a或设计板厚t'时的开口率0 '满足吸音性能时，S卩，满 足式（3)时，若将多孔板2的板厚从t'增厚至t，则空气难以通过贯通孔，因此，仍旧为设计 开口率a或设计板厚t'时的开口率0 '时，吸音性能降低。
[0072] 因此，以满足上述的式（4)的方式设计多孔板2 (表面多孔板2a，内部多孔板2b) 的开口率Y。在此，K3 = 1. 0时，吸音性能与原本的设计值大致相同。而且，K3 = 0. 85~ 1. 15的范围时，吸音性能为接近原本的设计值的值。由此，即使在多孔板2上安装补强肋 5,再增厚多孔板2的板厚时，也能够维持吸音板201的吸音性能。
[0073] 还有，也可以与平行于吸音板201的短边的补强肋5相区别，设置与吸音板201的 长边平行的补强肋。在设有这样的补强肋的情况下，通过满足式（1)、式（3)和式（4)，也能 够一边提高吸音板201的屈服强度，一边维持吸音板201的吸音性能。
[0074](吸音性能评价）
[0075] 接着，评价吸音板201的吸音性能。使不设补强肋5而进行吸音设计时的表面多 孔板2a的设计开口率a为3%，使不设补强肋5而进行吸音设计时的表面多孔板2a的设 计板厚t'为0.8mm。另外，作为设计开口率a且设计板厚t'的吸音性能为设计目标值 (设计吸音率），相对于此，将表面多孔板2a的板厚t增厚至1. 2_，使用K3的值为不同的 0.67(开口率仍旧是3%)、1.0、0.85(下限值）、1.15(上限值）、0.8(下限值以下）、1.2(上 限值以上）这6种进行评价。表面多孔板2a的计算条件（规格）显示在表2中。另外，使 第一空气层6a和第二空气层6b的厚度（与多孔板2的面正交的方向的厚度）分别为30mm， 内部多孔板2b的板厚为0. 3mm，内部多孔板2b的开口率为0. 8%，内部多孔板2b的孔径为 0. 5mm〇
[0076] 【表2】
[0077]
[0078] 各频段的吸音率显示在图4中。另外，各频段的吸音率比率显示在图5中。附注（1) 是基于吸音设计的设计吸音率，相对于附注（1)，将表面多孔板2a的板厚t增厚至1. 2_的 附注（2)中，吸音率大幅偏离设计吸音率，可知有吸音率比率为20%以上的频带。因此，相 对于以设计开口率a且设计板厚t'满足吸音性能的，若不改变设计开口率a而将表面多 孔板2a的板厚从t'增厚至t，则可知吸音性能降低。另外，在附注（3)~（5)中，吸音率比 率低于20%，可知吸音率为接近设计吸音率的值。特别是K3= 1.0的附注（3)的情况，吸 音率比率为10%以下，可知为与设计吸音率等同的吸音率。
[0079] 还有，K3的值在0. 85~1. 15的范围内的附注（3)、附注⑷和附注（5)中，吸音 率比率低于20%，相对于此，K3的值在0. 85~1. 15的范围外的附注（2)、附注（6)和附注 (7)中，可知有吸音率比率大于20%的频带。因此，特别是K3的值在0.85~1.15的范围 时，可知吸音性能为接近原本的设计值的值。
[0080] 此外，评价吸音板201的吸音性能。使不设补强肋5而进行吸音设计时的表面多 孔板2a的设计开口率a为5%，使不设补强肋5而进行吸音设计时的表面多孔板2a的设 计板厚t'为0.8mm。另外，作为设计开口率a且设计板厚t'的吸音性能为设计目标值，相 对于吸音性能为设计目标值的，使用计算条件（规格）不同的表面多孔板2a进行评价。表 面多孔板2a的计算条件（规格）显示在表3中。另外，使第一空气层6a和第二空气层6b 的厚度（与多孔板2的面正交的方向的厚度）分别为30mm，内部多孔板2b的板厚为0. 3mm， 内部多孔板2b的开口率为0. 8%，内部多孔板2b的孔径为0. 5mm。
[0081]【表3】
[0082]
[0083] 对于1/3倍频程中心频率的吸音率显示在图6中。另外，对于1/3倍频程中心频率 的吸音率比率显示在图7中。附注（1)是基于吸音设计的设计吸音率。K3的值在0. 85~ 1. 15的范围内的附注（4)和附注（5)中，吸音率比率低于20%，相对于此，K3的值在0.85~ 1. 15的范围外的附注⑵和附注（3)中，可知有吸音率比率大于20%的频带。因此，K3的 值为0. 85~1. 15的范围时，可知吸音性能为接近原本的设计值的值。
[0084](效果）
[0085] 如上所述，根据本实施方式的吸音板201，相邻的补强肋5间的距离a，和多孔板2 的板厚t满足上述的式（1)。由此，能够提高吸音板201的屈服强度，以使之能够耐受高速 铁路车辆的通过时的列车风压等。另外，在设计板厚t'的多孔板2上设有补强肋5时的多 孔板2的开口率0 '满足上述式（3)，并且，作为板厚t的多孔板2的开口率Y满足上述的 式（4)。由此，即使在多孔板2上安装补强肋5,此外再增厚多孔板2的板厚，也能够维持吸 音板201的吸音性能。
[0086] 另外，使K3的值处于0.85以上、1. 15以下，能够使吸音板201的吸音性能为接近 原本的设计值的值。由此，能够恰当地维持吸音板201的吸音性能。
[0087](本实施方式的变形例）
[0088] 以上，说明了本发明的实施方式，但具体例不过是例示，并非特别用于限定本发 明，具体的构成等可以适宜设计变更。另外，发明的实施的方式所的作用和效果，不过是列 举由本发明产生的最佳的作用及效果，本发明的作用及效果并不限定为本发明的实施方式 所述的。
[0089]【符号的说明】
[0090] 1 201吸音板
[0091] 2多孔板
[0092] 2a表面多孔板
[0093] 2b内部多孔板
[0094] 3背面板
[0095] 4框体
[0096] 5补强肋
[0097] 6空气层
[0098] 6a第一空气层
[0099] 6b第二空气层
【主权项】
1. 一种吸音板，其特征在于，其为吸收来自声源的声音的吸音板，所述吸音板具备： 具有多个贯通孔的多孔板； 在与所述多孔板之间空出规定的间隔并与所述多孔板相对配置的背面板； 围绕由所述多孔板和所述背面板夹着的空间的框体； 在所述多孔板的所述背面板侧的面上以规定的间隔安装的多个补强肋；相邻的所述补 强肋间的距离a与所述多孔板的板厚t满足下式（1)，并且所述多孔板的开口率0满足下 式⑵， a/t<KlX(A/pO)1/2 …式（I) 0 = (B(l-l/N)/a+l) X a XK2 …式（2) 在此，A是所述多孔板的允许应力，pO是作用于所述多孔板的设计上的载荷，Kl= 0.93,B是所述补强肋的宽度，N是所述多孔板的面被所述补强肋分割的数量，a是不设所 述补强肋而进行吸音设计时的所述多孔板的设计开口率，K2是系数。2. 根据权利要求1所述的吸音板，其特征在于，K2的值是0. 8以上且1. 4以下。3. -种吸音板，其特征在于，其是吸收来自声源的声音的吸音板，所述吸音板具备： 具有多个贯通孔的多孔板； 在与所述多孔板之间空出规定的间隔并与所述多孔板相对配置的背面板； 围绕由所述多孔板和所述背面板夹着的空间的框体； 在所述多孔板的所述背面板侧的面上以规定的间隔安装的多个补强肋； 相邻的所述补强肋间的距离a与所述多孔板的板厚t满足下式（1)，并且在板厚为t' 的所述多孔板上设有所述补强肋时的所述多孔板的开口率0 '满足下式（3)，且板厚为t的 所述多孔板的开口率y满足下式（4)， a/t<KlX(A/pO)1/2 …式（1) 0，= (B(l_l/N)/a+l) X a Xl …式（3) y = t/t' X 0 ' XK3 …式（4) 在此，A是所述多孔板的允许应力，pO是作用于所述多孔板的设计上的载荷，Kl= 0.93,B是所述补强肋的宽度，N是所述多孔板的面被所述补强肋分割的数量，a是不设所 述补强肋而进行吸音设计时的所述多孔板的设计开口率，t'是不设所述补强肋而进行吸音 设计时的所述多孔板的设计板厚，K3为系数，t' <t。4. 根据权利要求3所述的吸音板，其特征在于，K3的值是0. 85以上且I. 15以下。
【专利摘要】本发明提供一种能够一边使屈服强度提高，一边维持吸音性能的吸音板。设多孔板(2)(表面多孔板(2a)，内部多孔板(2b))的允许应力为A，作用于多孔板(2)的设计上的载荷为p0，系数K1(＝0.93)，补强肋(5)的宽度为B，多孔板(2)的面被补强肋(5)分割的数量为N，不设补强肋(5)而进行吸音设计时的多孔板(2)的设计开口率为α，并设为系数K2时，相邻的补强肋(5)间的距离a与多孔板(2)的板厚t满足下式(1)，并且多孔板(2)的开口率β满足下式(2)。a/t＜K1×(A/p0)1/2…式(1)，β＝(B(1-1/N)/a+1)×α×K2…式(2)。
【IPC分类】E01F8/00
【公开号】CN104894989
【申请号】CN201510093242
【发明人】山极伊知郎
【申请人】株式会社神户制钢所
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月2日
【技术领域】
[0001] 本发明涉及设在道路和铁轨的邻域，特别是设在新干线等的高速铁路车辆行驶的 铁轨的邻域，以减少噪音的吸音板。
【背景技术】
[0002] 在道路和铁轨的邻域设置隔音壁，进行噪音的减少。另外，设置在道路的邻域的隔 音壁，历来使用的是使用了玻璃棉等的纤维的吸音材料。在此，设置于新干线等的高速铁路 车辆行驶的铁轨的邻域的隔音壁，在车辆通过时会遭受到列车风压。因此，若将道路用的隔 音壁所使用的玻璃棉等的使用了纤维的吸音材料，应用于高速铁路车辆行驶的铁轨用的隔 音壁，则由于长期性的使用造成的劣化情形，纤维有可能因反复受到的风压而飞散。
[0003] 因此，在专利文献1中公开有一种吸音结构体，其是在框体的内部空间，形成有被 具有多个的贯通孔的第1多孔板和第2多孔板分隔开的多个空间。若来自声源的声音从多 孔板的贯通孔进入到空间内，则发生共鸣，由于贯通孔部的空气的振动，导致在贯通孔的内 壁与空气之间产生摩擦，振动能的一部分转化成热能而产生吸音作用。而且，该吸音结构体 为金属制，有耐气候性，不使用玻璃棉等的纤维，因此不存在伴随长期使用而来的纤维的飞 散和吸音性能的劣化。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本专利第5171559号说明书
[0007] 然而，专利文献1所述的吸音结构体，因为多孔板的板厚为0. 1mm左右，所以屈服 强度低。因此，将该吸音结构体设置在高速铁路车辆行驶的铁轨的邻域时，被长期性的列车 风压形成的反复载荷破坏的可能性高。
[0008] 因此，为了使吸音结构体的屈服强度提高，考虑以肋材补强多孔板。但是，在这种 情况下，因为贯通孔的一部分被肋材覆盖，所以存在吸音率降低这样的问题。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于，提供一种既可以使屈服强度提高，又可以维持吸音性能的吸 音板。
[0010] 本发明是吸收来自声源的声音的吸音板，其特征在于，具有如下：具有多个的贯通 孔的多孔板；在与所述多孔板之间空出规定的间隔并与所述多孔板相对配置的背面板；围 绕由所述多孔板和所述背面板夹着的空间的框体；在所述多孔板的所述背面板侧的面上以 规定的间隔安装的多个补强肋，相邻的所述补强肋间的距离a与所述多孔板的板厚t满足 下式（1)，并且，所述多孔板的开口率0满足下式（2)。
[0011] a/t<K1X(A/p0)1/2…式（1)
[0012] 0 = (B(l_l/N)/a+l)XaXK2…式（2)
[0013] 在此，A是所述多孔板的允许应力，p0是作用于所述多孔板的设计上的载荷，K1 = 〇. 93,B是所述补强肋的宽度，N是所述多孔板的面被所述补强肋分割的数量，a是不设所 述补强肋而进行吸音设计时的所述多孔板的设计开口率，K2是系数。还有，多孔板的允许 应力的值，例如由后述的"铁路结构物等设计标准?同解说"等所示的计算式决定。
[0014] 另外，本发明是吸收来自声源的声音的吸音板，其特征在于，具有如下：具有多个 的贯通孔的多孔板；在与所述多孔板之间空出规定的间隔并与所述多孔板相对配置的背面 板；围绕由所述多孔板和所述背面板夹着的空间的框体；在所述多孔板的所述背面板侧的 面上以规定的间隔安装的多个补强肋，相邻的所述补强肋间的距离a与所述多孔板的板厚 t满足下式（1)，并且在板厚为t'的所述多孔板上设有所述补强肋时的所述多孔板的开口 率0 '满足下式（3)，且板厚为t的所述多孔板的开口率Y满足下式（4)。
[0015] a/t<K1X(A/pO)1/2…式（1)
[0016] 0 ' = (B(l_l/N)/a+l)XaXI…式（3)
[0017] y=t/t'X0 'XK3…式（4)
[0018] 在此，A是所述多孔板的允许应力，pO是作用于所述多孔板的设计上的载荷，K1 = 〇. 93,B是所述补强肋的宽度，N是所述多孔板的面被所述补强肋分割的数量，a是不设所 述补强肋而进行吸音设计时的所述多孔板的设计开口率，t'是不设所述补强肋而进行吸音 设计时的所述多孔板的设计板厚，K3是系数，t' <t。
[0019] 【发明的效果】
[0020] 上述的式（1)表示的是，将多孔板视为两端被支承的一维梁时，对该梁施加模拟 列车风压的均匀分布载荷时受到最大弯矩的梁中央部的应力值，与由多孔板的材料的屈服 强度决定的允许应力的关系。于是，以满足该式（1)的方式，设计相邻的补强肋间的距离a 和多孔板的板厚t，由此，相对于设计载荷（作用于多孔板的设计上的载荷）pO能够满足多 孔板的允许应力A。据此，能够使吸音板的屈服强度提高，使之能够耐受得住高速铁路车辆 在通过时的列车风压等。
[0021] 但是，若在多孔板上安装多个补强肋，则贯通孔的一部分被补强肋堵塞，吸音面积 减少，仍旧是按照不设补强肋而只有多孔板和空气层的系统进行吸音设计时的多孔板的设 计开口率a，则吸音板的吸音性能降低。因此，通过以满足上述式（2)的方式设计多孔板的 开口率0，即使在多孔板上安装补强肋时，也能够维持吸音板的吸音性能。
[0022] 另外，为了提高吸音板的屈服强度，增厚多孔板的板厚即可，但以设计板厚t'实施 吸音设计，并设计开口率a或设计板厚t'时的开口率0 '满足吸音性能时，S卩，满足式（3) 时，若将多孔板2的板厚从t'增厚至t，则空气难以通过贯通孔，因此，仍旧是设计开口率 a或设计板厚t'时的开口率0 '的时，吸音性能降低。因此，通过以满足上述式⑷的方 式设计多孔板的开口率y，即使在多孔板上安装补强肋，此外即使增厚多孔板的板厚时，也 能够维持吸音板的吸音性能。
[0023] 据此，能够一边使屈服强度提高，一边维持吸音性能。
【附图说明】
[0024] 图1A是吸音板的主视图。
[0025] 图1B是图1A的A-A剖面图。
[0026] 图2是表不各频段的吸音率的图。
[0027] 图3是表示各频段的吸音率比率的图。
[0028] 图4是表示各频段的吸音率的图。
[0029] 图5是表示各频段的吸音率比率的图。
[0030] 图6是表示对于1/3倍频程中心频率的吸音率的图。
[0031] 图7是表示对于1/3倍频程中心频率的吸音率比率的图。
【具体实施方式】
[0032] 以下一边参照附图一边对于本发明的优选的实施的方式进行说明。
[0033][第一实施方式]
[0034](吸音板的构成）
[0035] 本发明的第一实施方式的吸音板1，是吸收来自声源的声音的吸音板，如作为主视 图的图1A，和作为图1A的A-A剖面图的图1B所示，具有表面多孔板2a、背面板3、框体4、 内部多孔板2b、补强肋5。吸音板1中使表面多孔板2a面对声源而进行配置。
[0036] 表面多孔板2a和内部多孔板2b，是错等的金属制，具有许多圆形的贯通孔。还有， 贯通孔的形状不限定为圆形，也可以是四边形和三角形等的多边形状，也可以是狭缝形状。 贯通孔的形状为这样的形状时，所谓贯通孔的直径，就是与孔面积等价的圆形的孔的直径。 以后，将表面多孔板2a和内部多孔板2b统称为多孔板2。还有，内部多孔板2b的数不限定 为1片，也可以是2片以上。
[0037] 表面多孔板2a的板厚、开口率及贯通孔的孔径，以使之对于通过贯通孔的空气产 生粘性的方式设定。例如，表面多孔板2a的板厚为0. 8~1. 2mm左右，表面多孔板2a的开 口率为8%以下，表面多孔板2a的贯通孔的孔径为0. 8~1. 5_左右。同样，内部多孔板 2b的板厚、开口率及贯通孔的孔径，以使之对于通过贯通孔的空气产生粘性的方式设定。例 如，内部多孔板2b的板厚为0. 3mm左右，内部多孔板2b的开口率为0. 5%左右，内部多孔板 2b的贯通孔的孔径为0. 5_左右。还有，上述的板厚、开口率及贯通孔的孔径是例示，并不 受其限定。表面多孔板2a也可以板厚是0? 3~2. 0mm，贯通孔的孔径是0? 5~2. 0mm，开口 率是10%。
[0038] 背面板3是铁和不锈钢等的金属制或树脂制，在与多孔板2(表面多孔板2a，内部 多孔板2b)之间空出规定的间隔并与多孔板2相对配置。框体4是铁和不锈钢等的金属制 或树脂制，围绕由表面多孔板2a和背面板3夹着的空间。由此，在表面多孔板2a和内部多 孔板2b之间，形成有第一空气层6a，并且在内部多孔板2b和背面板3之间，形成有第二空 气层6b。在与多孔板2的面正交的方向，第一空气层6a的厚度和第二空气层6b的厚度，例 如是30mm。还有，第一空气层6a的厚度和第二空气层6b的厚度也可以不同。以后，将第一 空气层6a和第二空气层6b统称为空气层6。
[0039] 补强肋5是金属制或树脂制，具有与吸音板1的短边同等的长度，并以与吸音板1 的短边平行的方式被安装在表面多孔板2a的背面板3侧的面、和内部多孔板2b的背面板 3侧的面上。另外，补强肋5沿着吸音板1的长边以规定的间隔分别各安装4根。还有，补 强肋5的数 量不限定于此。由此，表面多孔板2a的背面板3侧的面和内部多孔板2b的背 面板3侧的面分别被分割成5块。以后，将多孔板2的背面板3侧的面被多个补强肋5分 割出的数量称为多孔板面分割数。还有，设于表面多孔板2a的补强肋5和设于内部多孔板 2b的补强肋5中，相邻的补强肋5之间的间隔、补强肋5的条数、补强肋5的宽度B等可以 相同，也可以不同。
[0040] 在这样的构成中，声波通过多孔板2(表面多孔板2a，内部多孔板2b)的贯通孔时， 由于与贯通孔的内壁面的摩擦，声波能的一部分转换成热能。由此，噪音被吸收。就是说， 噪音在通过表面多孔板2a的贯通孔时、和通过内部多孔板2b的贯通孔时分别被吸收。 [0041] 在此，如图1A所示，设相邻的补强肋5间的距离为a时，以满足下式（1)的方式， 设计相邻的补强肋5间的距离a和多孔板2 (表面多孔板2a，内部多孔板2b)的板厚t。
[0042] a/t<K1X(A/pO)1/2…式（1)
[0043] 在此，A是多孔板2的允许应力，p0是设计载荷（作用于多孔板2的设计上的载 荷），K1 = 0. 93。还有，系数K1定义为边界条件下的系数Kla，和设计上的安全系数Klb相 乘的值。
[0044] 上述的式（1)表示的是，将多孔板2视为两端被支承的一维梁时，对该梁施加模拟 列车风压的均匀分布载荷时受到最大弯矩的梁中央部的应力值、与由多孔板2的材料的屈 服强度决定的允许应力的关系。梁中央部的应力值是理论值，该计算式一般公开梁的两端 每一端的支承条件。即，梁中央部的应力值，根据梁的两端的支承条件变化。两端单纯支承 时，边界条件的系数Kla= 1. 15。在此，所谓两端单纯支承，是指梁的一端固定在支承底座 上，另一端在支承底座上自由支承的状态。另外，两端固定支承时，边界条件的系数Kla= 1.41。在此，所谓两端固定支承，是指梁的两端分别固定在支承底座上的状态。于是，作为 梁的两端的支承条件，上述的两种为两个极端的条件。因此，在实际构造中，边界条件的系 数Kla必然是上述的2个值之间的值。
[0045] 另外，用于计算多孔板的允许应力A的值的算式，例如"铁路结构物等设计标 准?同解说"等所示，为预期安全系数的计算式。在安全系数中，有载荷系数、结构分析系 数、材料系数、构件系数、结构物系数等。总的安全系数，根据使设计载荷p〇为列车风压形 成的最大压力值（极限状态），或运行状态下的变动压力值（使用极限状态）而有所不同。 在此，所谓极限状态，是台风等的异常状态，所谓使用限界状态，是列车通常行驶的状态。使 设计载荷P〇为最大压力值时，设计上的安全系数Klb= 0. 81。另外，使设计载荷P0为变动 压力值时，设计上的安全系数Klb= 1.0。
[0046] 因此，作为边界条件的系数Kla和设计上的安全系数Klb相乘的值的K1为0. 93~ 1. 41，但在作为最小值的0. 93的情况下如果满足式（1)，则对于设计载荷p0能够满足多孔 板2的允许应力A。还有，多孔板2的允许应力A，若考虑向多孔部（设有贯通孔的部分） 的应力集中，则成为未设贯通孔的材料本身的允许应力的1/3。
[0047] 如此，通过满足式（1)，能够提高吸音板1的屈服强度，以使之能够耐受高速铁路 车辆的通过时的列车风压等。
[0048] 但是，若在多孔板2上安装多个补强肋5,则贯通孔的一部分被补强肋5堵塞，吸音 面积减少，因此，仍旧是按照不设补强肋5而只有多孔板2和空气层6的系统进行吸音设计 时的多孔板2的设计开口率a，则吸音板1的吸音性能降低。
[0049] 因此，以满足下式⑵的方式，设计多孔板2(表面多孔板2a，内部多孔板2b)的开 口率0。
[0050] 0 = (B(l_l/N)/a+l)XaXK2…式（2)
[0051] 在此，B是补强肋5的宽度（参照图1A)，N是多孔板面分割数（多孔板2的面被 补强肋5分割的数量），a是不设补强肋5而进行吸音设计时的多孔板2的设计开口率，K2 是取0. 8以上、1. 4以下的值的系数。
[0052] 上述的式（2)，是根据也包含安装有补强肋5的这部分的面积在内的多孔板2的总 面积、与除去安装有补强肋5的这部分的面积的多孔板2的面积的面积比，以使吸音性能保 持在与原本的设计值大致等同的方式，计算开口率。
[0053] 在此，K2 = 1.0时，吸音性能与原本的设计值相等。而且，K2 =0.8~1. 4的范围 时，吸音性能与原本的设计值大致等同。由此，即使在多孔板2上安装补强肋5时，也能够 维持吸音板1的吸音性能。
[0054] 还有，也可以与平行于吸音板1的短边的补强肋5相区别，设置与吸音板1的长边 平行的补强肋。在设有这样的补强肋的情况下，通过满足式（1)和式（2)，也能够一边提高 吸音板1的屈服强度，一边维持吸音板1的吸音性能。
[0055](吸音性能评价）
[0056] 接着，评价吸音板1的吸音性能。使不设补强肋5而进行吸音设计时的表面多孔板 2a的设计开口率a为3 %，使K2的值为不同的1. 0、0. 8 (下限值）、1. 4 (上限值）、0. 75 (下 限值以下）、1.45(上限值以上）这5种，使表面多孔板2a的开口率0为不同的3%、2.4%、 4. 2%、2. 25%、4. 35%这5种。表面多孔板2a的计算条件（规格）显示在表1中。另外， 使第一空气层6a和第二空气层6b的厚度（与多孔板2的面正交的方向的厚度）分别为 30mm，内部多孔板2b的板厚为0? 3mm，内部多孔板2b的开口率为0? 5%，内部多孔板2b的 孔径为0. 5mm。
[0057]【表1】
[00581
[0059] 各频段的吸音率显示在图2中。K2 = 1. 0的附注（1)虽是吸音性能与吸音设计的 设计值相等，但是在K2 = 0. 8的附注（2)和K2 = 1. 4的附注（3)中，可知为接近设计值的 吸音性能。
[0060] 各频段的吸音率比率显示在图3中。吸音率比率是从1中减去用吸音率除以设计 目标的吸音率（设计吸音率）的值而得到的值，表示吸音率相对于设计吸音率的偏移量。 若该吸音率比率为〇%，则偏移量是〇,与设计吸音率一致。附注（1)的吸音率是设计目标 值，因此吸音率比率为〇%，但在附注（2)、附注（3)中，吸音率比率低于20%。在此，例如， 设计吸音率为0. 92左右时，若吸音率比率有20%的差异，则噪音碰到吸音板1而反冲的每 1次反射为5dB左右，声音的减少量变小。由此可知，吸音率比率20%以内认为是设计上合 适的范围。那么，附注（2)、附注（3)的吸音率比率低于20%，可知附注（2)、附注（3)的吸 音率与设计吸音率大致等同。
[0061] 还有，K2的值在0. 8~1. 4的范围内的附注⑵和附注⑶中，吸音率比率低于 20%，相对于此，K2的值在0. 8~1. 4的范围外的附注（4)和附注（5)中，可知有吸音率比 率大于20%的频带。因此，特别是K2的值在0. 8~1. 4的范围时，可知吸音性能为接近原 本的设计值的值。
[0062] (效果）
[0063] 如上所述，根据本实施方式的吸音板1，相邻的补强肋5间的距离a，和多孔板2的 板厚t满足上述的式（1)。由此，能够提高吸音板1的屈服强度，以使之能够耐受高速铁路 车辆的通过时的列车风压等。另外，多孔板2的开口率0满足上述的式（2)。由此，即使在 多孔板2上安装有补强肋5时，也能够维持吸音板1的吸音性能。
[0064] 另外，使K2的值处于0.8以上、1. 4以下，能够使吸音板1的吸音性能与原本的设 计值大致等同。由此，能够恰当地维持吸音板1的吸音性能。
[0065][第二实施方式]
[0066](吸音板的构成）
[0067] 接下来，对于本发明的第二实施方式的吸音板201进行说明。还有，对于与上述构 成要素相同的构成要素，附加相同的参照编号并省略其说明。本实施方式的吸音板201与 第一实施方式的吸音板1的不同点是，表面多孔板2a和内部多孔板2b的至少一方的板厚 t，比不设补强肋5而进行吸音设计时的多孔板2的设计板厚t'厚，并且在作为板厚t'的 多孔板2 (表面多孔板2a，内部多孔板2b)上设有补强肋5时的多孔板2的开口率0 '满足 下式（3)，并且，作为板厚t的多孔板2的开口率Y满足下式（4)。
[0068] 0 ' = (B(l_l/N)/a+l)XaXI…式（3)
[0069]y=t/t'X0 'XK3…式（4)
[0070] 在此，B是补强肋5的宽度，N是多孔板面分割数（多孔板2的面被补强肋5分割 的数量），a是不设补强肋5而进行吸音设计时的多孔板2的设计开口率，t'是不设补强 肋5而进行吸音设计时的多孔板2的设计板厚，K3是取0. 85以上、1. 15以下的值的系数， t' <t。还有，式（3)是在式⑵中，作为"K2 = 1"而计算开口率0 '，没有设置补强肋5 时，作为"N= 1"计算开口率0 '即可。
[0071] 为了使吸音板201的屈服强度提高，增厚多孔板2的板厚即可。但是，以设计板厚 t'实施吸音设计，以设计开口率a或设计板厚t'时的开口率0 '满足吸音性能时，S卩，满 足式（3)时，若将多孔板2的板厚从t'增厚至t，则空气难以通过贯通孔，因此，仍旧为设计 开口率a或设计板厚t'时的开口率0 '时，吸音性能降低。
[0072] 因此，以满足上述的式（4)的方式设计多孔板2 (表面多孔板2a，内部多孔板2b) 的开口率Y。在此，K3 = 1. 0时，吸音性能与原本的设计值大致相同。而且，K3 = 0. 85~ 1. 15的范围时，吸音性能为接近原本的设计值的值。由此，即使在多孔板2上安装补强肋 5,再增厚多孔板2的板厚时，也能够维持吸音板201的吸音性能。
[0073] 还有，也可以与平行于吸音板201的短边的补强肋5相区别，设置与吸音板201的 长边平行的补强肋。在设有这样的补强肋的情况下，通过满足式（1)、式（3)和式（4)，也能 够一边提高吸音板201的屈服强度，一边维持吸音板201的吸音性能。
[0074](吸音性能评价）
[0075] 接着，评价吸音板201的吸音性能。使不设补强肋5而进行吸音设计时的表面多 孔板2a的设计开口率a为3%，使不设补强肋5而进行吸音设计时的表面多孔板2a的设 计板厚t'为0.8mm。另外，作为设计开口率a且设计板厚t'的吸音性能为设计目标值 (设计吸音率），相对于此，将表面多孔板2a的板厚t增厚至1. 2_，使用K3的值为不同的 0.67(开口率仍旧是3%)、1.0、0.85(下限值）、1.15(上限值）、0.8(下限值以下）、1.2(上 限值以上）这6种进行评价。表面多孔板2a的计算条件（规格）显示在表2中。另外，使 第一空气层6a和第二空气层6b的厚度（与多孔板2的面正交的方向的厚度）分别为30mm， 内部多孔板2b的板厚为0. 3mm，内部多孔板2b的开口率为0. 8%，内部多孔板2b的孔径为 0. 5mm〇
[0076] 【表2】
[0077]
[0078] 各频段的吸音率显示在图4中。另外，各频段的吸音率比率显示在图5中。附注（1) 是基于吸音设计的设计吸音率，相对于附注（1)，将表面多孔板2a的板厚t增厚至1. 2_的 附注（2)中，吸音率大幅偏离设计吸音率，可知有吸音率比率为20%以上的频带。因此，相 对于以设计开口率a且设计板厚t'满足吸音性能的，若不改变设计开口率a而将表面多 孔板2a的板厚从t'增厚至t，则可知吸音性能降低。另外，在附注（3)~（5)中，吸音率比 率低于20%，可知吸音率为接近设计吸音率的值。特别是K3= 1.0的附注（3)的情况，吸 音率比率为10%以下，可知为与设计吸音率等同的吸音率。
[0079] 还有，K3的值在0. 85~1. 15的范围内的附注（3)、附注⑷和附注（5)中，吸音 率比率低于20%，相对于此，K3的值在0. 85~1. 15的范围外的附注（2)、附注（6)和附注 (7)中，可知有吸音率比率大于20%的频带。因此，特别是K3的值在0.85~1.15的范围 时，可知吸音性能为接近原本的设计值的值。
[0080] 此外，评价吸音板201的吸音性能。使不设补强肋5而进行吸音设计时的表面多 孔板2a的设计开口率a为5%，使不设补强肋5而进行吸音设计时的表面多孔板2a的设 计板厚t'为0.8mm。另外，作为设计开口率a且设计板厚t'的吸音性能为设计目标值，相 对于吸音性能为设计目标值的，使用计算条件（规格）不同的表面多孔板2a进行评价。表 面多孔板2a的计算条件（规格）显示在表3中。另外，使第一空气层6a和第二空气层6b 的厚度（与多孔板2的面正交的方向的厚度）分别为30mm，内部多孔板2b的板厚为0. 3mm， 内部多孔板2b的开口率为0. 8%，内部多孔板2b的孔径为0. 5mm。
[0081]【表3】
[0082]
[0083] 对于1/3倍频程中心频率的吸音率显示在图6中。另外，对于1/3倍频程中心频率 的吸音率比率显示在图7中。附注（1)是基于吸音设计的设计吸音率。K3的值在0. 85~ 1. 15的范围内的附注（4)和附注（5)中，吸音率比率低于20%，相对于此，K3的值在0.85~ 1. 15的范围外的附注⑵和附注（3)中，可知有吸音率比率大于20%的频带。因此，K3的 值为0. 85~1. 15的范围时，可知吸音性能为接近原本的设计值的值。
[0084](效果）
[0085] 如上所述，根据本实施方式的吸音板201，相邻的补强肋5间的距离a，和多孔板2 的板厚t满足上述的式（1)。由此，能够提高吸音板201的屈服强度，以使之能够耐受高速 铁路车辆的通过时的列车风压等。另外，在设计板厚t'的多孔板2上设有补强肋5时的多 孔板2的开口率0 '满足上述式（3)，并且，作为板厚t的多孔板2的开口率Y满足上述的 式（4)。由此，即使在多孔板2上安装补强肋5,此外再增厚多孔板2的板厚，也能够维持吸 音板201的吸音性能。
[0086] 另外，使K3的值处于0.85以上、1. 15以下，能够使吸音板201的吸音性能为接近 原本的设计值的值。由此，能够恰当地维持吸音板201的吸音性能。
[0087](本实施方式的变形例）
[0088] 以上，说明了本发明的实施方式，但具体例不过是例示，并非特别用于限定本发 明，具体的构成等可以适宜设计变更。另外，发明的实施的方式所的作用和效果，不过是列 举由本发明产生的最佳的作用及效果，本发明的作用及效果并不限定为本发明的实施方式 所述的。
[0089]【符号的说明】
[0090] 1 201吸音板
[0091] 2多孔板
[0092] 2a表面多孔板
[0093] 2b内部多孔板
[0094] 3背面板
[0095] 4框体
[0096] 5补强肋
[0097] 6空气层
[0098] 6a第一空气层
[0099] 6b第二空气层
【主权项】
1. 一种吸音板，其特征在于，其为吸收来自声源的声音的吸音板，所述吸音板具备： 具有多个贯通孔的多孔板； 在与所述多孔板之间空出规定的间隔并与所述多孔板相对配置的背面板； 围绕由所述多孔板和所述背面板夹着的空间的框体； 在所述多孔板的所述背面板侧的面上以规定的间隔安装的多个补强肋；相邻的所述补 强肋间的距离a与所述多孔板的板厚t满足下式（1)，并且所述多孔板的开口率0满足下 式⑵， a/t<KlX(A/pO)1/2 …式（I) 0 = (B(l-l/N)/a+l) X a XK2 …式（2) 在此，A是所述多孔板的允许应力，pO是作用于所述多孔板的设计上的载荷，Kl= 0.93,B是所述补强肋的宽度，N是所述多孔板的面被所述补强肋分割的数量，a是不设所 述补强肋而进行吸音设计时的所述多孔板的设计开口率，K2是系数。2. 根据权利要求1所述的吸音板，其特征在于，K2的值是0. 8以上且1. 4以下。3. -种吸音板，其特征在于，其是吸收来自声源的声音的吸音板，所述吸音板具备： 具有多个贯通孔的多孔板； 在与所述多孔板之间空出规定的间隔并与所述多孔板相对配置的背面板； 围绕由所述多孔板和所述背面板夹着的空间的框体； 在所述多孔板的所述背面板侧的面上以规定的间隔安装的多个补强肋； 相邻的所述补强肋间的距离a与所述多孔板的板厚t满足下式（1)，并且在板厚为t' 的所述多孔板上设有所述补强肋时的所述多孔板的开口率0 '满足下式（3)，且板厚为t的 所述多孔板的开口率y满足下式（4)， a/t<KlX(A/pO)1/2 …式（1) 0，= (B(l_l/N)/a+l) X a Xl …式（3) y = t/t' X 0 ' XK3 …式（4) 在此，A是所述多孔板的允许应力，pO是作用于所述多孔板的设计上的载荷，Kl= 0.93,B是所述补强肋的宽度，N是所述多孔板的面被所述补强肋分割的数量，a是不设所 述补强肋而进行吸音设计时的所述多孔板的设计开口率，t'是不设所述补强肋而进行吸音 设计时的所述多孔板的设计板厚，K3为系数，t' <t。4. 根据权利要求3所述的吸音板，其特征在于，K3的值是0. 85以上且I. 15以下。
【专利摘要】本发明提供一种能够一边使屈服强度提高，一边维持吸音性能的吸音板。设多孔板(2)(表面多孔板(2a)，内部多孔板(2b))的允许应力为A，作用于多孔板(2)的设计上的载荷为p0，系数K1(＝0.93)，补强肋(5)的宽度为B，多孔板(2)的面被补强肋(5)分割的数量为N，不设补强肋(5)而进行吸音设计时的多孔板(2)的设计开口率为α，并设为系数K2时，相邻的补强肋(5)间的距离a与多孔板(2)的板厚t满足下式(1)，并且多孔板(2)的开口率β满足下式(2)。a/t＜K1×(A/p0)1/2…式(1)，β＝(B(1-1/N)/a+1)×α×K2…式(2)。
【IPC分类】E01F8/00
【公开号】CN104894989
【申请号】CN201510093242
【发明人】山极伊知郎
【申请人】株式会社神户制钢所
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月2日
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