CN111156090B - 形成隔声体的组件和用于制造这种组件的方法 - Google Patents

形成隔声体的组件和用于制造这种组件的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于形成隔声体的组件和用于制造这种组件的方法，组件具有第一片材、穿孔的第二片材、多个第一结构和多个第二结构。每个第一结构由第一条带和第二条带构成，其中每个条带的形状被确定成形成笼架的壁的半部，其中，对于两个相继的半部，每个条带包括连结壁的一个面。每个第二结构由第一条带和第二条带构成，其中每个条带的形状被确定成形成锥体的壁的半部，其中，对于每个条带，每个锥体的至少一个壁半部被穿孔，其中，对于两个相继的半部，每个条带包括连接壁的一个面。每个锥体位于小室中，每个连接壁位于所述连结壁的两个面之间，第二结构同样装配在两个邻近的第一结构之间。这种组件使得可以实现减弱若干声学频率并且容易制造。

Description

形成隔声体的组件和用于制造这种组件的方法
技术领域
本发明涉及一种形成隔声体的组件，以及一种用于制造这种组件的方法。
背景技术
飞行器的发动机在其操作时产生噪声。此发动机容纳在短舱中，并且为了减弱噪声，已知做法是在短舱的结构中围绕发动机装配形成隔声体的组件。
这种形成隔声体的组件采取例如蜂窝结构的形式。这种蜂窝结构包括两个平行的片材，其中一个片材被穿孔，并且彼此并列的六边形小室布置这些片材之间。
在其他的应用中，还已知的做法是使用放置在空腔中的平截头锥体。
虽然，从声学角度看，这种组件提供了良好的结果，然而期望的是找到以下形成隔声体的组件，该组件使得可以减弱一定数量的声学频率并且容易制造。
发明内容
本发明的目的是提出一种形成隔声体的组件，所述组件可以减弱一定数量的声学频率并且容易制造。
为了这个目的，提出了一种用于形成隔声体的组件，所述组件具有第一片材、穿设有孔的第二片材、在第二方向上彼此并排布置的多个第一结构、以及在所述第二方向上彼此并排布置的多个第二结构，
其中每个第一结构包括一系列笼架，每个笼架界定小室和在两个邻近的笼架之间的连结壁，所述小室具有给定形状的截面，所述连结壁由两个相互间隔开的面构成，
其中每个第二结构包括一系列六边形锥体，每个锥体具有基部和尖端、以及在两个邻近的锥体之间的连接壁，所述连接壁由两个面构成，其中所述基部具有与所述小室的截面形状相同的截面，
其中每个第一结构由第一条带和第二条带构成，所述条带面向彼此地布置并且在所述第一片材与所述第二片材之间延伸，其中，对于每个笼架，所述第一条带的形状被确定成形成所述笼架的壁的半部，并且所述第二条带的形状被确定成形成所述笼架的壁的另一半部，并且其中，对于两个相继的半部，每个条带包括所述连结壁的连接两个相继半部的一个面，
其中每个第二结构由第一条带和第二条带构成，所述条带面向彼此地布置并且在所述第一片材与所述第二片材之间延伸，其中，对于每个锥体，所述第一条带的形状被确定成形成所述锥体的壁的半部，并且所述第二条带的形状被确定成形成所述锥体的壁的另一半部，其中，对于每个条带，每个锥体的至少一个壁半部穿设有孔，并且其中，对于两个相继的半部，每个条带包括所述连接壁的连接两个相继半部的一个面，
使得每个锥体位于小室中，并且使得每个连接壁位于连结壁的两个面之间，并且其中，第二结构同样装配在两个邻近的第一结构之间。
这种组件使得可以实现减弱若干声学频率并且容易制造。
有利地，至少一个锥体是不对称的，使得在所述锥体与容纳有所述锥体的笼架的壁之间产生的两个腔室的体积是不同的。
有利地，所述条带的至少一个末端具有穿设的孔。
根据一个特定实施例，所述形状是六边形的，笼架的壁的每个半部由三个相继的面构成，并且锥体的壁的每个半部由三个相继的面构成。
根据另一特定实施例，所述形状是圆形的，笼架的壁的每个半部由半圆柱体构成，并且锥体的壁的每个半部由半回转锥体构成。
本发明还提出了一种用于制造根据前述变体之一所述的组件的方法，该方法包括：
-在其期间将所述第二结构的第一条带紧固至所述第一结构的第一条带的第一步骤，
-在其期间将所述第二结构的第二条带紧固至所述第二结构的由此紧固的第一条带的第二步骤，
-在其期间将所述第一结构的第二条带紧固至所述第二结构的由此紧固的第二条带的第三步骤，
-只要需要添加第一结构或第二结构，就假定所述第一结构的由此紧固的第二条带构成接着的第一结构的第一条带而返回到所述第一步骤的步骤，
-在其期间将由此紧固的第一结构和第二结构紧固在所述第一片材与所述第二片材之间的步骤。
附图说明
在阅读以下对示例性实施例的描述之后，本发明的上述特征以及其他特征将更加清楚，所述描述参照附图给出，在附图中：
[图1]是根据本发明第一实施例的形成隔声体的组件的透视图，
[图2]是图1中的隔声体的第一结构的透视图，
[图3]是图1中的隔声体的第二结构的透视图，并且
[图4]是根据本发明第二实施例的形成隔声体的组件的透视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明第一实施例的形成隔声体的组件100。组件100具有彼此间隔开的第一片材102和第二片材104。所述片材中的一个片材(在这种情况下为第二片材104)穿设有孔106，以允许声波通过。
多个第一结构110和多个第二结构112布置在第一片材102与第二片材104之间。
图2示出了第一结构110，并且图3示出了第二结构112。
第一结构110形成蜂窝结构，该蜂窝结构包括沿第一方向201延伸的形成一行的一系列笼架202，并且在组件100中，第一结构110在与第一方向201垂直的第二方向203上重复，因此成列。每个笼架202是中空的并且具有壁，该壁具有六边形截面以及成对平行的六个面204。每个笼架202界定一个六边形小室205。
在一行中，每个笼架202通过连结壁207而附接到邻近的每个笼架202，该连结壁与第一方向201平行。第一结构110的每个连结壁207是成双的，并且因此由两个平行面构成。连结壁207的这两个面彼此间隔开，以允许引入第二结构112的连接壁307，如将在以下说明的那样。
在第二方向203上，笼架202彼此抵靠地布置成交错的行，并且两个邻近的笼架202具有共用面204。此外，一行中的每个连结壁207形成邻近行的笼架202的面204之一。
面204和连结壁207在固定至第一片材102的第一末端113与固定至第二片材104的第二末端114之间延伸。末端113和末端114例如通过粘合剂结合、焊接等紧固至第一片材102和第二片材104。
对于一行，第一结构110由第一条带250和第二条带252构成，所述条带面向彼此地布置并且在第一片材102与第二片材104之间延伸。
对于每个笼架202，第一条带250的形状被确定成以三个相继的面204的形式形成所述笼架202的壁的半部，并且第二条带252的形状被确定成以所述笼架202的另外三个相继的面204的形式形成所述笼架202的壁的另一半部。
对于两个相继的半六边形，每个条带250、252包括连结壁207的连接两个相继的半六边形的一个面。
第二结构112包括一系列锥体302，这些锥体沿第一方向201延伸，并且在组件100中，第二结构112在第二方向203上重复。
每个锥体302的基部具有六边形截面并且被定位在第一结构112的两个条带250和252之间、在第二末端114处，而每个锥体302的尖端与第一片材102发生接触。每个锥体302形成具有含六个面304的壁的六边形锥体。六边形基部的尺寸与小室205的尺寸相配，以便容纳在该小室中。
在一行中，每个锥体302与邻近的锥体通过连接壁307间隔开，该连接壁与第一方向201平行。每个连接壁307是成双的，并且因此由平行的且固定在一起的两个面构成。
每个锥体302被定位在一个小室205中，并且连接壁307被定位在连结壁207的面之间。
对于一行，第二结构112由第一条带350和第二条带352构成，所述条带面向彼此地布置并且在锥体302的基部和尖端之间延伸，也就是说在第一片材102与第二片材104之间延伸。
对于每个锥体302，第一条带350的形状被确定成以所述锥体302的三个相继的面304的形式形成所述锥体302的壁的半部，并且第二条带352的形状被确定成以所述锥体302的另外三个相继的面304的形式形成所述锥体302的壁的另一半部。
对于两个相继的半锥体，每个条带350、352包括连接壁307的连接两个相继的半锥体的面。
对于每个条带350、352，每个锥体302的至少一个壁半部穿设有用于声波通过的孔354，也就是说，在这种情况下至少一个面304穿设有用于声波通过的孔。
因此，在沿第一方向201的行中，第二结构112的锥体302被布置在第一结构110的每个小室205中。由于连接壁307从一个小室205延伸至另一个小室，在锥体302与容纳有所述锥体302的笼架202的壁之间的体积被分为两个分开的腔室150和152。
此外，第二结构112同样装配在沿第二方向203邻近的两个第一结构110之间。这两个邻近的第一结构110彼此间隔开，以允许连接壁307通过。
这种组件100因此形成隔声体，该隔声体组合了四分之一波原则和亥姆霍兹共振器。每个锥体302内减弱高频率，并且腔室150和152减弱低频率。此外，可以生产不对称的锥体302以便获得具有体积的腔室150和152来减弱两种不同低频率。
此外，这种组件100是容易生产的。
取决于所使用的材料，每个条带250、252、350、352可以通过冲压、热成型或折叠来生产出，然后以适合的方式紧固，焊接、粘合剂结合等。
此外，条带250、252、350、352的密度和厚度可以是不同的，以便在组件100的机械完整性与条带的形成灵活性之间取得平衡。
组装原理在于，将第二结构112的第一条带350紧固至第一结构110的第一条带250，然后将第二结构112的第二条带352紧固至第二结构112的由此而紧固的第一条带350，然后将第一结构110的第二条带252紧固至第二结构112的由此紧固的第二条带352。
假定第一结构110的由此固定的第二条带252构成接着的第一结构110的第一条带250，该过程以相同的方式继续。
制造和组装方法因此是简单的，并且使用简单的步骤。
然后，组件被紧固在第一片材102与第二片材104之间。
用于制造组件100的方法因此包括：
-在其期间将第二结构112的第一条带350紧固至第一结构110的第一条带250的第一步骤，
-在其期间将第二结构112的第二条带352紧固至第二结构112的由此紧固的第一条带350的第二步骤，
-在其期间将第一结构110的第二条带252紧固至第二结构112的由此紧固的第二条带352的第三步骤，
-只要需要添加第一结构110或第二结构112，就假定第一结构110的由此紧固的第二条带252构成接着的第一结构110的第一条带250而返回到第一步骤的步骤，
-在其期间将由此紧固的第一结构110、第二结构112紧固在第一片材102与第二片材104之间的步骤。
在紧固在第一片材102与第二片材104之间的期间，第一末端113和锥体302的尖端被紧固至第一片材102，并且第二末端114和锥体302的基部被紧固至第二片材104。
当组件100需要抵靠弧形部分(例如进气口、涡轮机喷口声学塞等)进行装配时，考虑到曲率，条带250、252、350和352一起直接连结在工具上，该工具再现与所述弧形部分相对应的弧形形状。换言之，条带首先考虑到要获得的最后曲率而确定形状，然后它们被形成，并且然后将它们一起紧固在工具。
当在组件100中存在出现液体的风险时，条带250、252、350和352的位于最低处的末端具有穿设的用于排出液体的孔160和162。在本发明的图1至图3所示的实施例中，穿设的孔160和162位于与第一片材102相对应的末端，但在第一片材102位于第二片材104上方的另一个实施例中，穿设的孔将设置在与第二片材104相对应的末端。
除了作为用于液体排出的通道，穿设的孔162使得可以通过将不同体积置于相互连通而增大体积。
图4示出了根据本发明第二实施例的形成隔声体的组件400。根据第二实施例的组件400与根据第一实施例的组件100相似，不同之处在于六边形的形状被替换为圆形的形状。
因此，第一结构410形成包括一系列笼架402的蜂窝结构，每个笼架都是中空的并且具有圆形截面，因此每个笼架限定圆柱形小室。对于一行，第一结构410由第一条带450和第二条带452构成，所述条带面向彼此地布置并且在第一片材与第二片材之间延伸。对于每个笼架402，第一条带450的形状被确定成形成所述笼架402的壁的半部，在这种情况下采取半圆柱体的形式，并且第二条带452的形状被确定成形成所述笼架402的壁的另一半部，在这种情况下采取半圆柱体的形式。
连结壁同样由相互间隔开的两个面构成。在第二实施例中，连结壁采取圆柱形圆弧的形式。
第二结构412包括一系列锥体502，其中每个锥体502的基部具有圆形截面、并且被定位在第一结构412的两个条带450和452之间。每个锥体502形成回转锥体。圆形基部具有与小室相同的尺寸以能够将其容纳在该小室中。
对于一行，第二结构412由第一条带550和第二条带552构成，所述条带面向彼此地布置并且在锥体502的基部和尖端之间延伸，也就是说在第一片材与第二片材之间延伸。对于每个锥体502，第一条带550的形状被确定成形成所述锥体502的壁的半部，在这种情况下采取半回转锥体的形式，并且第二条带552的形状被确定成形成所述锥体502的壁的另一半部，在这种情况下采取半回转锥体的形式。
在第二实施例中，连接壁采取圆柱形圆弧的形式。
当然，同样可以提供的是，将圆形的或六边形的截面替代为矩形的截面。
锥体的不对称性和存在穿设的孔的可能性可适用于所有实施例。
因此，一般地，每个第一结构110、410包括一系列笼架202、402，每个笼架界定小室205和在两个邻近的笼架202、402之间的连结壁207，该小室具有给定的形状(六边形、圆形、矩形)，该连结壁由两个相互间隔开的面构成。
一般地，每个第二结构112、412包括一系列锥体302、502，每个锥体具有基部和尖端、以及在两个邻近的锥体302、502之间的连接壁307，该连接壁由两个面构成，其中基部具有与小室205的截面形状相同的截面。
一般地，每个第一结构110、410由第一条带250、450和第二条带252、452构成，所述条带面向彼此地布置并且在第一片材102与第二片材104之间延伸，其中，对于每个笼架202、402，第一条带250、450的形状被确定成形成所述笼架202、402的壁的半部，并且第二条带252、452的形状被确定成形成所述笼架202、402的壁的另一半部，并且其中，对于两个相继的半部，每个条带250、252、450、452包括连结壁207的连接两个相继半部的一个面。视情况而定，笼架202、402的壁的半部由三个相继的面204或由半圆柱体构成。
一般地，每个第二结构112、412由第一条带350、550和第二条带352、552构成，所述条带面向彼此地布置并且在第一片材102与第二片材104之间延伸，其中，对于每个锥体302、502，第一条带350、550的形状被确定成形成所述锥体302、502的壁的半部，并且第二条带352、552的形状被确定成形成所述锥体302、502的壁的另一半部，其中，对于每个条带350、352、450、452，每个锥体302、502的至少一个壁半部穿设有孔354，并且其中，对于两个相继的半部，每个条带350、352、450、452包括连接壁307的连接两个相继半部的一个面。视情况而定，锥体302、502的壁的半部由三个相继的面304或由半回转锥体构成。
一般地，每个锥体302、502位于小室205中，并且每个连接壁307位于连结壁207的两个面之间，并且第二结构112、412同样装配在两个邻近的第一结构110、410之间。

Claims (6)

1.一种用于形成隔声体的组件(100，400)，所述组件具有第一片材(102)、穿设有孔(106)的第二片材(104)、在第二方向(203)上彼此并排布置的多个第一结构(110，410)、以及在所述第二方向(203)上彼此并排布置的多个第二结构(112，412)，
其中每个第一结构(110，410)包括一系列笼架(202，402)，每个笼架界定小室(205)和在两个邻近的笼架(202，402)之间的连结壁(207)，所述小室具有给定形状的截面，所述连结壁由两个相互间隔开的面构成，
其中每个第二结构(112，412)包括一系列锥体(302，502)，每个锥体具有基部和尖端、以及在两个邻近的锥体(302、502)之间的连接壁(307)，所述连接壁由两个面构成，其中所述基部具有与所述小室(205)的截面形状相同的截面，
其中每个第一结构(110，410)由第一条带(250，450)和第二条带(252，452)构成，所述条带面向彼此地布置并且在所述第一片材(102)与所述第二片材(104)之间延伸，其中，对于每个笼架(202，402)，所述第一条带(250，450)的形状被确定成形成所述笼架(202，402)的壁的半部，并且所述第二条带(252，452)的形状被确定成形成所述笼架(202，402)的壁的另一半部，并且其中，对于两个相继的半部，每个条带(250，252，450，452)包括所述连结壁(207)的连接两个相继半部的一个面，
其中每个第二结构(112，412)由第一条带(350，550)和第二条带(352，552)构成，所述条带面向彼此地布置并且在所述第一片材(102)与所述第二片材(104)之间延伸，其中，对于每个锥体(302，502)，所述第一条带(350，550)的形状被确定成形成所述锥体(302，502)的壁的半部，并且所述第二条带(352，552)的形状被确定成形成所述锥体(302，502)的壁的另一半部，其中，对于每个条带(350，352，450，452)，每个锥体(302，502)的至少一个壁半部穿设有孔(354)，并且其中，对于两个相继的半部，每个条带(350，352，450，452)包括所述连接壁(307)的连接两个相继半部的一个面，
使得每个锥体(302，502)位于小室(205)中，并且使得每个连接壁(307)位于连结壁(207)的两个面之间，并且其中，第二结构(112，412)同样装配在两个邻近的第一结构(110，410)之间。
2.根据权利要求1所述的组件(100，400)，其特征在于，至少一个锥体(302，502)是不对称的，使得在所述锥体(302，502)与容纳有所述锥体的笼架(202，402)的壁之间产生的两个腔室(150，152)的体积是不同的。
3.根据权利要求1和2之一所述的组件(100，400)，其特征在于，所述条带(250，252，350，352，450，452，550，552)的至少一个末端具有穿设的孔(160，162)。
4.根据权利要求1至3之一所述的组件(100)，其特征在于，所述形状是六边形的，笼架(202)的每个壁半部由三个相继的面(204)构成，并且锥体(302)的壁的每个半部由三个相继的面(304)构成。
5.根据权利要求1至3之一所述的组件(400)，其特征在于，所述形状是圆形的，笼架(402)的每个壁的半部由半圆柱体构成，并且锥体(502)的壁的每个半部由半回转锥体构成。
6.一种用于制造根据权利要求1至3之一所述的组件(100)的方法，包括：
-在其期间将所述第二结构(112)的第一条带(350)紧固至所述第一结构(110)的第一条带(250)的第一步骤，
-在其期间将所述第二结构(112)的第二条带(352)紧固至所述第二结构(112)的由此紧固的第一条带(350)的第二步骤，
-在其期间将所述第一结构(110)的第二条带(252)紧固至所述第二结构(112)的由此紧固的第二条带(352)的第三步骤，
-只要需要添加第一结构(110)或第二结构(112)，就假定所述第一结构(110)的由此紧固的第二条带(252)构成接着的第一结构(110)的第一条带(250)而返回到所述第一步骤的步骤，
-在其期间将由此紧固的第一结构和第二结构(110，112)紧固在所述第一片材(102)与所述第二片材(104)之间的步骤。
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