本發明專利技術名稱為“衰減振動和聲噪聲的裝置和方法”。提供了一種衰減振動和聲噪聲的裝置(20)和方法。一個裝置，包含由非金屬材料形成的第一層(22)，其具有預定水平的變形阻力，以定義基于振動頻率的頻率響應。該非金屬材料具有由至少一個正弦曲線定義的剖面。該裝置也包含定義耦合到第一層的吸收層的第二層(26)。該第二層增加了毗鄰第一層的質量體。
【技術實現步驟摘要】
本文公開的主題一般地涉及振動和噪聲吸收器，以及更具體地，涉及用于衰減振動和聲噪聲的設備和方法。
技術介紹
在不同的機器和結構操作期間，將會生成振動和聲噪聲。例如，這些機器和結構可 傳播(radiate)在某些情況中令人不快的吵鬧的聲噪聲。另外，不同組件的高振動可導致對機器或結構的損壞。例如，在磁共振成像(MRI)系統操作期間，當在成像操作期間線圈發脈沖時，在靜態主磁場中的梯度線圈的振動生成了噪聲。另外，在任何金屬的表面上的梯度線圈，例如射頻(RF)線圈、磁體暖孔、以及MRI系統的其他金屬組件也生成渦電流。渦電流和主磁場的相互作用也產生振動，這導致聲噪聲。聲噪聲通常是令人不快的(例如，在110-120 dBA的范圍)以及通過MRI系統、例如通過RF線圈傳送到患者耳中。因此，該聲噪聲變得很吵鬧，這將進一步負面影響已經擔心將要執行的掃描的患者。因此，產生的振動可能潛在導致MRI系統組件的損壞。已知設備提供了振動和聲噪聲的控制。這些設備形成為具有吸收振動或聲噪聲的衰減結構。然而，這些結構可能不能提供用于不同應用和超出操作條件和頻率范圍的足夠的吸收。
技術實現思路
依照多種實施例，提供了振動和聲音衰減器，包含由非金屬材料形成的第一層，其具有預定水平的變形阻力，以定義基于振動頻率的頻率響應。非金屬材料的剖面由至少一個正弦曲線定義。振動和聲音衰減器還包含定義了耦合到第一層的吸收層的第二層。第二層增加了紙鄰第一層的質量體(body of mass)。依照其他實施例，提供了振動和聲音衰減器，其包含由具有遵從正弦曲線路徑的表面的非金屬材料形成的剛度層以及耦合到剛度層的吸收層。吸收層增加了毗鄰剛度層的質量體、用于吸收振動。振動和聲音衰減器也包含耦合到剛度層或吸收層的至少一個的阻尼層，以進一步吸收振動。依照又一些實施例，提供了衰減振動和聲音的方法。方法包括提供由具有遵從正弦曲線路徑的表面的非金屬材料形成的剛度層。方法還包括提供吸收層以及將吸收層耦合到剛度層。吸收層增加了毗鄰剛度層的質量體、用于吸收振動。方法進一步地包括提供阻尼層以及將阻尼層耦合到剛度層或吸收層的至少一個，以進一步吸收振動。附圖說明圖I是示出依照一個實施例形成的混合分布的振動和聲音衰減器的截面的側視圖。圖2是示出依照另外一個實施例形成的混合分布的振動和聲音衰減器的截面的側視圖。圖3是示出依照實施例形成的混合分布的振動和聲音衰減器的截面的透視圖。圖4是示出依照另一實施例形成的混合分布的振動和聲音衰減器的截面的側視圖。圖5是示出依照另一實施例形成的混合分布的振動和聲音衰減器的截面的側視圖。圖6是說明依照在磁共振成像(MRI)系統內的一個配置中的多種實施例形成的混合分布的振動和聲音衰減器的簡化框圖。 圖7是說明依照在MRI系統內的另外一個配置中的多種實施例形成的混合分布的振動和聲音衰減器的簡化框圖。圖8是說明依照在MRI系統內的另外一個配置中的多種實施例形成的混合分布的振動和聲音衰減器的簡化框圖。圖9是在其中可實施依照多種實施例形成的混合分布的振動和聲音衰減器的MRI系統的圖形示圖。圖10是依照多種實施例的、用于形成混合分布的振動和聲音衰減器的方法流程圖。具體實施例方式前述的概要和以下對某些實施例的詳細描述將結合附圖閱讀而更好地理解。就此而言，附示了多種實施例的功能塊的圖，功能塊并不必須指示硬件間的劃分。因此，例如，一個或多個功能塊可在單片硬件或多片硬件中實現。要理解，多種實施例并不限于如圖所示的布置和功用性。在本文所用的，單數列舉并跟隨冠詞“一”的元件或步驟應該理解為并不排除復數個所述元件或步驟，除非明確聲明這樣的排除。此外，關于“一個實施例”的引用并不意在解釋為排除也并入引述的特征的額外實施例的存在。而且，除非明確地相反聲明，否則“包含”或“具有”含特定性能的一個或多個元件的實施例可包括額外的沒有那種性能的元件。多種實施例提供裝置和方法來衰減振動和聲噪聲。特別地，多種實施例提供由多層結構形成的混合分布的振動和聲音衰減器。通過實踐多種實施例，提供振動和/或聲噪聲的增加的衰減。圖I示出了混合分布的振動和聲音衰減器20的一個實施例。圖I是示出了混合分布的振動和聲音衰減器20的截面的側視圖。在多種實施例中混合分布的振動和聲音衰減器20是具有兩層或多層的多層結構。在說明的實施例中，將形成第一層22以創建具有超過定義區域的厚度的剖面。第一層22可配置或調諧成定義衰減結構頻率響應的操作，例如，以吸收一個或多個頻率處的振動或聲噪聲。例如，在磁共振成像(MRI)應用中，將形成具有頻率響應的第一層，該頻率響應基于混合分布的振動和聲音衰減器20附連到其的MRI系統的一個或者多個組件(諸如射頻(RF)線圈、磁體暖孔、和/或MRI系統的其他金屬組件)的振動頻率。第一層22可配置或調諧成特定的頻率響應，其通過提供期望的或所需的頻率響應的一種材料或剛度形成層。在多種實施例中，第一層22將由許多桿24 (所示為圓柱桿)形成，許多桿在一些實施例中由非金屬的材料形成，其可基于期望的或所需的剛度/單位面積。在一些實施例中，第一層22的剛度剖面由用來形成桿24的材料或所用的桿24的數量和尺寸定義，這改變了每單元面積的剛度。要注意桿24可是實心桿或空心桿/管或其結合。在一個實施例中，桿24由橡膠或另外一種彈性體形成。例如，桿24可由具有一般低的楊氏模量(例如,0.01-4吉帕(GPa))和一般更高的屈服應變(例如，25-100 MPa屈服應變)的材料形成。也要注意到盡管所示的24是圓柱和有圓形的截面，但也要考慮其他的形狀和配置，例如，尤其是橢圓的、五角的、六角的、八角。截面形狀的改變同樣也改變第一層22的剛度/面積(k’/面積)，其中k是剛度，其由第一層22提供的變形阻力的測量。例如，第一層22可由提供不同水平的變形阻力的不同彈性體形成。因此，第一層22的桿24定義了有“8字形”剖面的非平面結構。特別地多個正弦·曲線剖面定義了桿24形成的第一層22的剖面。例如，遵從至少一個正弦曲線類型路徑的桿24的頂部和底部定義了第一層24的頂面和底面。第一層22耦合到第二層26。例如，桿24可由粘合劑或膠水耦合，粘合劑或膠水例如基于混合分布的振動和聲音衰減器20的操作環境而選擇的合適的環氧樹脂。然而，多種組件，例如第一層22和第二層26可用任何合適的耦合方法耦合到一起，例如，通過機械固定(例如，支架)。多種實施例中的第二層26是吸收層(m’ /面積層)，其可由具有定義厚度的材料的平面板形成。例如，第二層26可由金屬、非金屬或復合材料形成。在多種實施例中，第二層26可由鋼、鋁、鉛、纖維增強塑料/玻璃形成。第二層26可由添加質量到混合分布的振動和聲音衰減器20的任何材料形成。因此，在多種實施例中，第一層22具有低的每面積的剛度，在一些實施例中可電激活。要注意第一層22視情況可由陶瓷或其他結構形成，例如機電設備。一般地，材料的一層或多個層可用來衰減振動和聲噪聲。第二層26是定義可分布振動的質量的層，它可沿著第一層22的全部或部分延伸。為第二層26選擇的厚度和材料類型可基于混合分布的振動和聲音衰減器20附連到其的結構，以提供不同的響應屬性(響應屬性可含有一個或多個頻率響應)。第二層26的厚度、尺寸或重量的選擇也可本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種振動和聲音衰減器(20)，包括：由非金屬材料形成的第一層(22)，其具有預定水平的變形阻力以定義基于振動頻率的頻率響應，所述非金屬材料具有由至少一個正弦曲線定義的剖面；以及第二層(26)，其定義耦合到所述第一層的吸收層，所述第二層增加了毗鄰所述第一層的質量體。
【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：W德利馬，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發明
國別省市：
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