本发明属于声学和材料领域，具体涉及一种新型的低频吸声结构。
背景技术：
1、空气介质中的声波控制(吸声和隔声)问题在实际工程中迫切需要解决，例如密闭舱室的吸声问题等具有重要的研究价值。目前公开的文献表明，该研究领域的结构和材料中，在中高频段(2000hz以上)吸声效果相对较好(吸声系数大于0.9)，但是在低频段(2000hz以下)吸声系数显著较低(低于0.8)，特别是在轻质薄层(厚度小于50mm，密度小于10kg/m3)的约束条件下，吸声性能不能满足实际工程的需要。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本发明提出一种低频吸声结构，该结构包括上层、基体和下层；基体为一块薄片结构，其表面为中心对称图形，其材质为吸声材料，在基体上形成中央空腔和多个均匀分布的周边空腔，空腔中为空气，在空腔上下表面覆盖弹性介质层；
2、中央空腔包括两个倒立的正圆台，这两个正圆台尺寸完全相同，分别自基体上下表面中心处向内部加工，在内部汇合，每个正圆台在基体上下表面的圆台大圆直径大于内部交汇处的圆台小圆直径，由此，通过内部圆台小圆形成贯穿基体上下表面的通孔；倒立圆台的轴线为贯穿基体上下表面的中轴线；倒立正圆台组合中为空气；
3、以基体上表面圆台大圆中心为圆心，以大于该圆半径为半径画大圆，在大圆上均匀定位n个点，以这四个点为圆心分别画圆，形成n个小圆，小圆半径小于大圆半径与圆台大圆半径之差；以每个小圆为正圆锥的上表面，自基体上下表面中心处向内部加工四个完全相同的正圆锥，正圆锥的高度小于基体厚度，正圆锥中为空气；
4、正圆台和正圆锥的轴线相互平行，均垂直于基体上下表面；
5、在不包括圆台小圆底面的每个圆台、圆锥底面均粘贴一层一定厚度的弹性介质，弹性介质单独封闭每个圆台、圆锥底面，或者采用两层弹性介质，从上下两侧分别整体覆盖所有圆台、圆锥底面；上层和下层为封装层，均采用一层实心吸音材料，上下封装层分别恰好完全覆盖基体的上下表面。
6、在本发明的一个实施例中，弹性介质为硅胶薄膜。
7、在本发明的其他一个实施例中，基体为一块薄长方体结构，基体长度800-1200mm，宽度800-1200mm，厚度30-100mm；圆台大圆直径300-500mm，圆台小圆直径8-12mm，高度均为10-20mm；n个圆锥底面直径200-300mm，高度20-40mm。
8、在本发明的一个具体实施例中，基体长度1000mm，宽度1000mm，厚度50mm，基体材料选取吸声棉；圆台大圆直径400mm，圆台小圆直径10mm，高度均为15mm；n个圆锥底面直径260mm，高度30mm。
9、在本发明的另一个实施例中，基体为薄圆片结构，基体直径800-1200mm，厚度30-100mm；圆台大圆直径300-500mm，圆台小圆直径8-12mm，高度均为10-20mm；n个圆锥底面直径200-300mm，高度20-40mm。
10、在本发明的另一个具体实施例中，基体直径1000mm，厚度50mm，基体材料选取吸声棉；圆台大圆直径400mm，圆台小圆直径10mm，高度均为15mm；n个圆锥底面直径260mm，高度30mm。
11、在本发明的又一个实施例中，实心吸音棉厚度为5-15mm；硅胶薄膜厚度为0.05-0.5mm。
12、在本发明的又一个具体实施例中，实心吸音棉厚度为10mm；硅胶薄膜厚度为0.1mm。
13、在本发明的一个具体实施例中，n＝4，基体表面为正方形，四个正圆锥恰处于正方形表面的四个角上。
14、上述低频吸声结构的吸声机理如下：
15、一是根据变截面悬臂梁振动机理，从振动力学解析计算的角度，把腔内环形尖劈简化为变截面悬臂梁，l为尖劈长度，d为端部厚度，根据瑞利-里兹法，该变截面尖劈能够解析计算出多阶谐振频率，不同的谐振频率对应局域和耗散不同的频率；
16、二是形成空腔上方基体材料和环形尖劈的耦合共振；共振是产生较高吸声系数的重要原因，空腔大盖板和每个尖劈都存在多阶固有频率，而且固有频率较低，对应多个不同的谐振频率，能够产生低频宽带吸声效应；
17、三是尖劈指向与圆台轴向正好垂直，也就是尖劈指向与入射纵波的方向垂直，当入射的轴向纵波与尖劈作用时，尖劈各横截面均会发生不同程度的剪切形变，使入射的轴向纵波波形发生转换，转换成剪切横波，使入射的轴向纵波损耗较大能量，结构整体吸声峰值变宽；
18、四是尖劈结构对于入射的声波会产生多次反射和散射效应，形成散射反射吸声功能梯度尖劈结构，多次反射散射使入射波的能量逐渐损耗并转变为热能，由此提升吸声系数。
19、本发明基于吸声棉基体，设计出一种以普通吸声棉(密度13.85kg/m3，弹性模量0.635kpa，泊松比0.499，阻尼损耗因子0.061)为基体，双圆台倒立、圆锥与薄膜复合的吸声结构，该结构通过comsol软件仿真和混响室试样测试，实验测试结果表明，800hz时吸声系数最高达到0.93，实验测试200-2000hz平均吸声系数0.82，500-2000hz平均吸声系数0.89。本发明的轻质薄层用于解决空气介质中轻质薄层(厚度小于50mm，密度小于10kg/m3)约束条件下吸声系数低的问题，在工程上能够满足部分空气介质中的吸声问题。
1.一种低频吸声结构，该结构包括上层、基体和下层；其特征在于，基体为一块薄片结构，其表面为中心对称图形，其材质为吸声材料，在基体上形成中央空腔和多个均匀分布的周边空腔，空腔中为空气，在空腔上下表面覆盖弹性介质层；
2.如权利要求1所述的低频吸声结构，其特征在于，弹性介质为硅胶薄膜。
3.如权利要求1所述的低频吸声结构，其特征在于，基体为一块薄长方体结构，基体长度800-1200mm，宽度800-1200mm，厚度30-100mm；圆台大圆直径300-500mm，圆台小圆直径8-12mm，高度均为10-20mm；n个圆锥底面直径200-300mm，高度20-40mm。
4.如权利要求3所述的低频吸声结构，其特征在于，基体长度1000mm，宽度1000mm，厚度50mm，基体材料选取吸声棉；圆台大圆直径400mm，圆台小圆直径10mm，高度均为15mm；n个圆锥底面直径260mm，高度30mm。
5.如权利要求1所述的低频吸声结构，其特征在于，基体为薄圆片结构，基体直径800-1200mm，厚度30-100mm；圆台大圆直径300-500mm，圆台小圆直径8-12mm，高度均为10-20mm；n个圆锥底面直径200-300mm，高度20-40mm。
6.如权利要求5所述的低频吸声结构，其特征在于，基体直径1000mm，厚度50mm，基体材料选取吸声棉；圆台大圆直径400mm，圆台小圆直径10mm，高度均为15mm；n个圆锥底面直径260mm，高度30mm。
7.如权利要求1所述的低频吸声结构，其特征在于，实心吸音棉厚度为5-15mm；硅胶薄膜厚度为0.05-0.5mm。
8.如权利要求7所述的低频吸声结构，其特征在于，实心吸音棉厚度为10mm；硅胶薄膜厚度为0.1mm。
9.如权利要求1所述的低频吸声结构，其特征在于，n＝4，基体表面为正方形，四个正圆锥恰处于正方形表面的四个角上。
10.如权利要求1-9任一项所述的低频吸声结构，其特征在于，其吸声机理如下：
