CN111318856A - 形成具有一个或多个结构加强件的结构化面板 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于形成结构化面板的方法。在这种方法期间，形成蜂窝芯部，蜂窝芯部包括波纹带，波纹带被配置成具有多个挡板和多个隔板。隔板中的每一者在一对相应的相邻挡板之间纵向地延伸并连接到所述一对相应的相邻挡板。波纹带的至少一个元件包括结构加强件。所述形成包括：在第一辊筒与第二辊筒之间馈送材料带；利用第一辊筒和第二辊筒使所述材料带起皱以提供挡板和所述隔板；以及利用第一辊筒和第二辊筒将结构加强件冲压到元件中。将蜂窝芯部粘结到第一蒙皮。将蜂窝芯部粘结到第二蒙皮。蜂窝芯部竖直地在第一蒙皮与第二蒙皮之间，并且第一蒙皮被配置成具有多个穿孔。
Description
本申请要求2018年12月14日提交的美国专利申请号62/766,606的优先权，该专利申请以全文引用的方式并入本文。
背景
1. 技术领域
本公开总体上涉及结构化面板，并且更具体地例如，涉及一种使由用于飞行器推进系统的燃气涡轮发动机所产生的声音衰减的结构化面板，以及用于形成此类结构化面板的方法。
2. 背景技术
隔音面板可以用在各种应用中以使噪声衰减。例如，隔音面板可以与飞行器推进系统的短舱配置在一起以使燃气涡轮发动机所产生的噪声衰减。这样的面板典型地包括连接在穿孔面部蒙皮与实心的非穿孔背部蒙皮之间的蜂巢状芯部。蜂巢状芯部包括多个谐振室。通过选择期望的室长度和因此对应于要衰减的噪声的具体目标频率的芯部厚度来调谐这些谐振室。例如，增加芯部厚度将典型地调谐用于使更低频率的噪声衰减的谐振室。相反，减小芯部厚度将典型地调谐用于使更高频率的噪声衰减的谐振室。
飞行器发动机设计的新趋势（诸如更高的涵道比、更大的风扇直径、更慢旋转的风扇和/或更少数量的风扇叶片）已经导致产生相对低频率噪声的那些飞行器发动机。然而，对于那些发动机的相对严格的空间约束典型地限制或禁止针对此类相对低频率噪声增加隔音面板的厚度来调谐其谐振室。减小隔音面板的厚度还具有影响结构完整性的问题。
本领域中需要具有增加的结构完整性和减小的厚度的隔音和结构面板以及用于形成此类面板的方法。
发明内容
根据本公开的一方面，提供了一种用于形成结构化面板的方法。这种方法包括：（A）形成蜂窝芯部，所述蜂窝芯部包括被配置成具有多个挡板和多个隔板的波纹带，所述隔板中的每一者在一对相应的相邻挡板之间纵向地延伸并连接到所述一对相应的相邻挡板，所述波纹带的至少一个元件包括结构加强件；（B）将所述蜂窝芯部粘结到第一蒙皮；以及（C）将所述蜂窝芯部粘结到第二蒙皮。所述形成包括：（i）在第一辊筒与第二辊筒之间馈送材料带；（ii）利用所述第一辊筒和所述第二辊筒使所述材料带起皱以提供所述挡板和所述隔板；以及（iii）利用所述第一辊筒和所述第二辊筒将所述结构加强件冲压到所述元件中。所述蜂窝芯部竖直地在所述第一蒙皮与所述第二蒙皮之间，并且所述第一蒙皮被配置成具有多个穿孔。
根据本公开的另一方面，提供了一种形成方法，所述形成方法包括形成波纹带，所述波纹带包括多个挡板和多个隔板。所述隔板中的每一者在一对相应的相邻挡板之间纵向地延伸并连接到所述一对相应的相邻挡板。所述波纹带的至少一个元件包括结构加强件。所述形成包括：（i）在第一辊筒与第二辊筒之间馈送聚合物材料带；（ii）利用所述第一辊筒和所述第二辊筒使所述聚合物材料带起皱以提供所述挡板和所述隔板；以及（iii）利用所述第一辊筒和所述第二辊筒将所述结构加强件冲压到所述元件中。所述元件被配置成或以其他方式包括所述挡板中的一者或所述隔板中的一者。
根据本公开的一方面，提供了一种用于形成结构化面板的方法。这种方法包括：（A）形成蜂窝芯部，所述蜂窝芯部包括波纹带、第一壁和第二壁，所述波纹带横向地在所述第一壁与所述第二壁之间，所述波纹带包括多个挡板和多个多孔隔板，所述多孔隔板中的每一者纵向地在一对相应的相邻挡板之间，并且所述蜂窝芯部的至少一个元件被配置成具有结构加强件，所述结构加强件包括肋；（B）将所述蜂窝芯部粘结到第一蒙皮；以及（C）将所述蜂窝芯部粘结到第二蒙皮。所述形成包括：（i）在第一辊筒与第二辊筒之间馈送聚合物材料带，以及（ii）利用所述第一辊筒和所述第二辊筒将所述结构加强件冲压到所述元件中。所述蜂窝芯部竖直地在所述第一蒙皮与所述第二蒙皮之间。所述第一蒙皮被配置成具有多个穿孔。
所述第一辊筒可以包括布置成第一阵列的多个第一齿。所述第二辊筒可以包括布置成第二阵列的多个第二齿。所述第一齿可以被配置成与所述第二齿啮合以使所述材料带起皱。
所述第一齿中的至少一者可以包括阴模部分。所述第二齿中的至少一者可以包括阳模部分。所述冲压可以包括将所述阳模部分与所述阴模部分配合以将所述结构加强件冲压到所述元件中。
所述第一齿中的所述至少一者还可以包括第二阴模部分。所述第二齿中的所述至少一者还可以包括第二阳模部分。所述形成还可以包括通过将所述第二阳模部分与所述第二阴模部分配合来将第二结构加强件冲压到所述元件中。
所述第一齿中的所述至少一者还可以包括第二阳模部分。所述第二齿中的所述至少一者还可以包括第二阴模部分。所述形成还可以包括通过将所述第二阳模部分与所述第二阴模部分配合来将第二结构加强件冲压到所述元件中。
在所述方法期间，在所述起皱和所述冲压期间可以加热所述第一辊筒和/或所述第二辊筒。
所述元件可以包括基部。所述结构加强件可以从所述基部突出。
所述结构加强件可以被配置成或以其他方式包括肋。
所述结构加强件可以包括第一肋和第二肋，所述第二肋与所述第一肋相交。
所述元件可以被配置成或以其他方式包括所述挡板中的一者。
所述元件可以被配置成或以其他方式包括所述隔板中的一者。
所述蜂窝芯部可以包括第一壁和第二壁。所述波纹带可以横向地在所述第一壁与所述第二壁之间并粘结到所述第一壁和所述第二壁。
所述波纹带可以由热塑性聚合物材料配置或以其他方式包括热塑性聚合物材料。
所述波纹带可以由热固性聚合物材料配置或以其他方式包括热固性聚合物材料。
所述结构化面板可以被配置成或以其他方式包括隔音面板，所述隔音面板被配置成使噪声衰减。
所述第一辊筒可以包括多个第一突起。所述第二辊筒可以包括多个第二突起，所述第二突起被配置成与所述第二突起啮合以使所述材料带起皱。
所述第一突起中的至少一者可以包括阴模部分。所述第二突起中的至少一者可以包括阳模部分，所述阳模部分被配置成与所述阴模部分配合以将所述结构加强件冲压到所述元件中。
所述形成还可以包括利用所述第一辊筒和所述第二辊筒使所述聚合物材料带起皱以提供所述挡板和所述多孔隔板。
鉴于以下描述和附图，本发明的前述特征和操作将更显而易见。
附图说明
图1是根据各种实施方案的隔音面板的局部透视示意图；
图2是根据各种实施方案的隔音面板的一部分的第一侧视截面图；
图3是根据各种实施方案的隔音面板部分的蜂窝芯部的透视图；
图4是根据各种实施方案的隔音面板部分的第二侧视截面图；
图5是根据各种实施方案的图2的隔音面板部分的局部放大图；
图6是根据各种实施方案的另一个隔音面板的一部分的第一侧视截面图；
图7是根据各种实施方案的被配置成具有多个结构加强件的面板元件的一部分的图示；
图8是根据各种实施方案的图7的面板元件部分的侧视截面图；
图9是根据各种实施方案的被配置成具有多个结构加强件的另一面板元件的一部分的图示；
图10是根据各种实施方案的图9的面板元件部分的侧视截面图；
图11是根据各种实施方案的图9的面板元件部分的另一侧视截面图；
图12是根据各种实施方案的被配置成具有结构加强件的另一面板元件的一部分的图示；
图13是根据各种实施方案的被配置成具有结构加强件的另一面板元件的一部分的图示；
图14是根据各种实施方案的被配置成具有结构加强件的另一面板元件的一部分的图示；
图15是根据各种实施方案的被配置成具有结构加强件的又一面板元件的一部分的图示；
图16是根据各种实施方案的用于形成结构化面板的方法的流程图；
图17是根据各种实施方案的用于形成波纹带的过程的示例性序列的示意图；
图18是根据各种实施方案的辊筒齿的侧视截面图；
图19和图20是根据各种实施方案的图18的辊筒齿的面部的图示；以及
图21和图22是根据各种实施方案的图18的辊筒齿的替代面部的图示。
具体实施方式
本公开包括结构化面板和用于形成结构化面板及其部件的方法。结构化面板的示例是用于使声音（例如，噪声）衰减的隔音面板。这样的结构化面板可以包括一个或多个结构加强件，诸如肋结构，以用于增加所述面板的刚度、强度、稳定性（即，抗屈曲强度）和/或结构完整性的其他度量。为便于描述，以下公开将首先描述没有结构加强件的通用面板配置，并且然后描述一个或多个结构加强件可以如何添加到面板的一个或多个元件（例如，部件），以增加该面板的刚度、强度、稳定性和/或结构完整性的其他度量。
图1是用于使声音衰减的隔音面板100的局部透视示意图。这个隔音面板100可以被配置成用于使诸如像涡轮风扇推进系统或涡轮喷气推进系统的飞行器推进系统所产生的噪声衰减。利用这样的配置，隔音面板100可以与推进系统的短舱配置在一起。例如，隔音面板100可以被配置成内筒或外筒、推力反向器的平移套筒、阻流门等或与它们配置在一起。替代地，隔音面板100可以与飞行器的另一部件/结构（诸如其机身或机翼）配置在一起。此外，隔音面板100可以被配置成还或替代地使除了由推进系统产生的噪声以外的飞行器相关噪声衰减。然而，本公开的隔音面板100可以替代地被配置成用于非飞行器应用。
隔音面板100沿着x轴纵向地延伸。隔音面板100沿着y轴横向地延伸。隔音面板100沿着z轴竖直地延伸。本文使用术语“竖直”来描述面板深度方向并且不限于重力的上/下方向。此外，为便于说明，x-y平面被示为大体平坦平面。然而，在其他实施方案中，x-y平面且因此隔音面板100可以是弯曲的和/或遵循波状几何形状。例如，x-y平面且因此隔音面板100可以是带有或没有径向起伏的弓形、圆柱形或圆锥形的。因此，竖直方向可以沿着x-y平面在不同位置改变；例如，对于圆柱形或圆锥形隔音面板，竖直方向可以是径向方向。
隔音面板100包括穿孔的第一（例如，面部）蒙皮102、实心非穿孔的第二（例如，背部）蒙皮104和蜂窝芯部106。简单地说，蜂窝芯部106设置在第一蒙皮102与第二蒙皮104之间并在其间竖直地延伸。蜂窝芯部106也连接到第一蒙皮102和第二蒙皮104。蜂窝芯部106例如可以熔接、粘附、焊接、钎焊和/或以其他方式粘结到第一蒙皮102和/或第二蒙皮104。蜂窝芯部106还可以或替代地机械地紧固到第一蒙皮102和/或第二蒙皮104。替代地，蜂窝芯部106可以使用例如增材制造与第一蒙皮102和/或第二蒙皮104一体形成为整体主体。然而，本公开不限于任何特定的制造方法。
第一蒙皮102可以被配置成沿着x-y平面纵向地且横向地延伸的相对薄的材料片或材料层。这个第一蒙皮材料可以包括，但不限于，热塑性聚合物、热固性聚合物、纤维增强聚合物（热固性或热塑性）基体复合材料（例如，玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料、芳纶纤维复合材料、由玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或其他纤维等的任何组合增强的复合材料等）、金属、合金、金属基体复合材料、陶瓷或陶瓷基体复合材料，或者它们的组合。现在参考图2，第一蒙皮102具有在相对的侧表面110与112之间竖直地延伸的竖直厚度108。第一蒙皮102包括多个穿孔114；例如，诸如通孔的孔口（也见图1）。这些穿孔114中的每一者在第一蒙皮的侧表面110与112之间一般竖直地延伸穿过第一蒙皮102。在其他实施方案中，穿孔114贯穿厚度108可以是不均匀的和/或可以不垂直于侧表面110和/或112。
第二蒙皮104可以被配置成沿着x-y平面纵向地且横向地延伸的相对薄的（例如，连续且不间断的）材料片或材料层（见图1）。这个第二蒙皮材料可以包括，但不限于，热塑性聚合物、热固性聚合物、纤维增强聚合物（热固性或热塑性）基体复合材料（例如，玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料、芳纶纤维复合材料、由玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或其他纤维等的任何组合增强的复合材料等）、金属、合金、金属基体复合材料、陶瓷或陶瓷基体复合材料，或者它们的组合。第二蒙皮材料可以与第一蒙皮材料相同或不同。第二蒙皮104具有在相对的侧表面118与120之间竖直地延伸的竖直厚度116。这个竖直厚度116可以基本上等于或不同于（例如，大于或小于）第一蒙皮102的竖直厚度108。第一蒙皮102的厚度108和/或第二蒙皮104的厚度116沿着x-y平面可以是均匀的或不均匀的。
参考图3，蜂窝芯部106沿着x-y平面纵向地且横向地延伸。再次参考图2，蜂窝芯部106具有在相对的芯部侧之间竖直地延伸的竖直厚度122，所述相对的芯部侧分别抵靠第一蒙皮102和第二蒙皮104以及它们的侧表面112和118邻接。竖直厚度122可以分别大幅大于第一蒙皮102和/或第二蒙皮104的竖直厚度108和116。竖直厚度122例如可以比竖直厚度108和116大至少十至四十倍（10至40x）或更多；然而，本公开的隔音面板100不限于这样的示例性实施方案。
参考图2至图4，蜂窝芯部106包括多个实心非穿孔壁124（例如，腔侧壁）以及波纹126的一个或多个阵列。壁124和波纹126被布置在一起以将蜂窝芯部106配置为开放腔（例如，开放单元）结构。这个开放腔结构在第一蒙皮102与第二蒙皮104之间竖直地形成多个腔128（每一者包括分开的子腔128A和128B）。这些腔128中的每一者可以与第一蒙皮102中的一个或多个相应穿孔114流体联接（见图2）。
参考图3，壁124中的每一者具有沿着x轴纵向地延伸的长度。壁124中的每一者具有沿着y轴纵向地延伸的厚度。现在参考图4，壁124中的每一者具有在第一蒙皮102与第二蒙皮104之间竖直地延伸的高度122。
壁124中的每一者至少部分地（或完全地）连接到第一蒙皮102和/或第二蒙皮104或以其他方式与其接合。图4的示例性壁124中的每一者基本上垂直于第一蒙皮102和第二蒙皮104取向；例如，与蒙皮102和104成九十度角度。然而，在其他实施方案中，壁124中的一者或多者可以从第一蒙皮102和/或第二蒙皮104成角度地偏移成非九十度角度；例如，锐角或钝角。
壁124一般布置成彼此平行；也见图3。壁124沿着y轴彼此横向地间隔开，以便分别在壁124之间形成腔128。因此，图4所示的壁124中的每一者分别在相应壁124的任一侧上形成相邻腔128的横向侧。由此，壁124中的每一者也在壁124的任一侧上将这些腔128流体地分开。
参考图3，每个阵列中的波纹126设置在一对横向相邻的壁124之间并横向地延伸；也见图4。波纹126中的每一者包括实心非穿孔挡板130和多孔（例如，穿孔）隔板132。在另一个示例性实施方案中，波纹126中的一者或多者或每一者仅包括沿着y轴或x轴或这两者呈交替的周期性或非周期性图案的多孔（例如，穿孔）隔板132或仅包括实心非穿孔挡板130。
参考图4和图5，挡板130具有在相对的横向侧之间横向地延伸的宽度。这些横向侧至少部分地（或完全地）连接到一对相应的横向相邻壁124或与以其方式其接合。参考图5，挡板130具有在相对的顶端134与底端136之间对角线地（例如，竖直地且纵向地）延伸的长度。应注意，上文使用术语“顶”和“底”来描述如图中定位的挡板130的端部，并且不意图将挡板130或隔音面板100限于此类示例性重力取向。
隔板132具有在相对的横向侧之间横向地延伸的宽度。这些横向侧连接到一对相应的横向相邻壁124或以其他方式与其接合。隔板132具有在相对的顶端138与底端140之间对角线地（例如，竖直地且纵向地）延伸的长度。应注意，上文使用术语“顶”和“底”来描述如图中定位的隔板132的端部，并且不意图将隔板132或隔音面板100限于此类示例性重力取向。
隔板132包括一个或多个穿孔142。在图5的示例性实施方案中，穿孔142被配置成通孔。然而，在其他实施方案中，穿孔142可以由隔板132中的互连空隙形成，其中隔板材料例如具有开放单元多孔结构。
挡板130的顶端134至少部分地（或完全地）连接到第一蒙皮102或以其他方式与其接合。这个顶端134还在挡板130与隔板132之间的接口144处纵向地连接到隔板132的顶端138。挡板130的底端136连接到第二蒙皮104或以其他方式与其接合。这个底端136还在接口146处纵向地连接到波纹126中的相邻一者的隔板132的底端140。通过前述配置，挡板130在第一蒙皮102与第二蒙皮104之间竖直地延伸并且在隔板132之间纵向地延伸。因此，挡板130从第一蒙皮102和第二蒙皮104成角度地偏移夹角148；例如，在30度与60度之间。这个角度148是锐角，诸如但不限于，约四十五度（45°）。
隔板132的顶端138至少部分地（或完全地）连接到第一蒙皮102或以其他方式与其接合。这个顶端138还纵向地连接到挡板130的顶端134，如上所述。隔板132的底部140至少部分地（或完全地）连接到第二蒙皮104或以其他方式与其接合。这个底端140还在接口（例如，接口146）处纵向地连接到波纹126中的相邻一者的挡板130的底端136。通过前述配置，隔板132在第一蒙皮102与第二蒙皮104之间竖直地延伸并且在挡板130之间纵向地延伸。因此，隔板132从第一蒙皮102和第二蒙皮104成角度地偏移夹角150；例如，在30度与60度之间。这个角度150是锐角，诸如但不限于，约四十五度（45°）。角度150可以基本上等于角度148，如图5所示。替代地，角度150可以不同于角度148；例如，更大或更小的锐角或者直角。例如，角度150可以是约九十度（90°），并且角度148可以是约四十五度（45°），如图6所示。在另一示例中，角度148可以是约九十度（90°），并且角度150可以是约四十五度（45°）。
参考图2，腔128中的每一者在一对纵向相邻的挡板130之间纵向地延伸并由其形成。每个隔板132设置在腔128中的相应一者内并将其分成流体联接的子腔128A和128B。更具体地，隔板132中的穿孔142将子腔128A和128B流体联接在一起。
腔128中的每一者形成谐振室152。谐振室152的长度154在第一蒙皮102与第二蒙皮104之间对角地（例如，纵向地且竖直地）延伸并且穿过隔板132中的相应一者。因此，谐振室152的长度154比蜂窝芯部106的竖直厚度122长。这使得能够在不增大蜂窝芯部106的竖直厚度122和因此隔音面板100的竖直厚度的情况下对相对低频率噪声进行噪声衰减。例如，每个谐振室152可以通过第一蒙皮102中的穿孔114接收噪声波。谐振室152可以使用已知的声反射原理颠倒这些声波的一个或多个频率的相位，并且然后引导反向声波通过穿孔114离开隔音面板100以破坏性地干涉其他进入的噪声波。
蜂窝芯部106可以由任何合适的一种或多种材料构造。蜂窝芯部106例如可以由以下项构造：热塑性聚合物、热固性聚合物、纤维增强的热固性或热塑性聚合物基体复合材料（例如，玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料、芳纶纤维复合材料、由玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或其他纤维的任何组合增强的复合材料）、金属、合金、金属基体复合材料、陶瓷或陶瓷基体复合材料，或者它们的组合。蜂窝材料106的部件中的一者或多者可以由相同或相似材料构造。替代地，蜂窝芯部106的部件中的一者或多者可以由与蜂窝芯部106的其他部件中的一者或多者不同的材料构造。此外，蜂窝芯部106可以由与第一蒙皮102和/或第二蒙皮104相同的材料或者由一种或多种不同的材料构造。
参考图7至图15，隔音面板100且更具体地蜂窝芯部106的一个或多个元件156A至156F（一般被称为“156”）可以被配置成具有一个或多个结构加强件158A至158F（一般被称为“158”）。这些结构加强件158被提供用于增加对应的元件156以及整个隔音面板100的刚度、稳定性、强度和/或结构完整性。一个或多个元件156的示例包括但不限于：（A）挡板130中的一者、一些或每一者；（B）隔板132中的一者、一些或每一者；（C）波纹126的阵列中的一者、一些或每一者；以及（D）（A）至（C）中的任两者或更多者的组合。在一些实施方案中，元件156还可以或替代地包括壁124中的一者、一些或每一者。
图7和图8示出了被配置成具有结构加强件158A的阵列的隔音面板元件156A的一部分。图7和图8的每个结构加强件158A被配置成离散肋160A。每个肋160A可以在隔音面板元件156A中冲压、模制和/或以其他方式形成，以从隔音面板元件156A的外表面162A向外突出。更具体地，每个肋160A在隔音面板元件156A中形成以从隔音面板元件156A的（例如，平面）基部164A向外突出，所述基部164A限定外表面162A。
每个肋160A沿着轨迹166A延伸，其中肋160A的轨迹166A可以彼此平行，如图7所示。然而，在其他实施方案中，肋160A中的一些的轨迹166A可以不平行；例如，彼此成角度。应注意，术语“轨迹”可以描述沿着特征的长度行进的中心线，其中该长度大于特征的其他尺寸（例如，宽度和/或厚度）。图7的每个轨迹166A是直线轨迹。然而，在其他实施方案中，肋160A中的一者或多者的轨迹166A可以替代地是曲线或其他旋绕线轨迹。
图9至图11示出了被配置成具有结构加强件158B和158C的阵列的隔音面板元件156B的一部分。图9至图11的每个结构加强件158B、158C被配置成离散肋160B、160C。每个肋160B可以在隔音面板元件156B中形成，以从隔音面板元件156B的外表面162B向外突出。更具体地，每个肋160B在隔音面板元件156B中形成以从隔音面板元件156B的（例如，平面）基部164B向外突出，所述基部164B限定外表面162B和相对的外表面163B。每个肋160C可以在隔音面板元件156B中形成，以从外表面163B向外突出。更具体地，每个肋160C在隔音面板元件156B中形成以从基部164B向外突出，使得每个肋160C与每个肋160B布置在基部164B的相对侧上。
每个肋160B沿着轨迹166B延伸，其中肋160B的轨迹166B可以彼此平行，如图9所示。然而，在其他实施方案中，肋160B中的一些的轨迹166B可以不平行；例如，彼此成角度。每个肋160C沿着轨迹166C延伸，其中肋160C的轨迹166C可以彼此平行，如图9所示。然而，在其他实施方案中，肋160C中的一些的轨迹166C可以不平行；例如，彼此成角度。肋160B的轨迹166B也可以与肋160C的轨迹166C平行，如图9所示。然而，在其他实施方案中，肋160B和160C中的一些的轨迹166B和166C可以不平行；例如，彼此成角度。图9的每个轨迹166B、166C是直线轨迹。然而，在其他实施方案中，肋160B、160C中的一者或多者的轨迹166B、166C可以替代地是曲线或其他旋绕线轨迹。
上文描述的每个结构加强件158包括单个离散肋（一般被称为“160”）。然而，在其他实施方案中，结构加强件（例如，158C至158F）中的一者或多者可以各自包括多个互连的肋，如例如图12至图15所示。图12的结构加强件158C例如包括第一肋160D和第二肋160E。第一肋160D沿着第一轨迹166D延伸，并且第二肋160E沿着第二轨迹166E延伸。第一轨迹166D和第二轨迹166E是直线轨迹；然而，在其他实施方案中，这些轨迹166D和166E中的一者或两者可以替代地是曲线或其他旋绕线轨迹。第一肋160D的第一轨迹166D与第二肋160E的第二轨迹166E不平行。图12的第一轨迹166D和第一肋160D例如与第二轨迹166E和第二肋160E垂直并一致。当然，在其他实施方案中，结构加强件158D的第一轨迹166F与第二轨迹166G以及肋160F与160G之间的夹角可以是锐角（或钝角），例如，如图13所示。再次参考图12，第一肋160D与第二肋160E相交并且由此进入第二肋中。图12的第一肋160D例如将第二肋160E二等分，并且第二肋160E将第一肋160D二等分。
图16是用于形成结构化面板（诸如但不限于，上述结构化面板100实施方案）的方法1600的流程图。
在步骤1602中，形成或以其他方式提供第一蒙皮102。这个第一蒙皮102可以由聚合物材料构造，诸如但不限于，热塑性聚合物材料或热固性聚合物材料。例如，第一蒙皮102可以由聚合物（例如，热塑性或热固性）基体内的纤维增强铺叠构造。纤维增强的示例包括但不限于玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或其任何组合的长纤维、长间断式纤维、短切纤维和/或织物（编织）纤维或者其他布置的纤维。这些纤维可以布置在一个或多个板层、三维（3D）编织主体或任何其他布置中。然而，在其他实施方案中，第一蒙皮102可以由另一非聚合物材料形成，诸如但不限于，金属薄片或陶瓷材料，或者陶瓷基体复合材料。第一蒙皮102可以在这个步骤1602期间使用穿孔技术（诸如但不限于机械或激光钻孔）进行穿孔。替代地，第一蒙皮102可以在附接到芯部106之后穿孔。
在步骤1604中，形成或以其他方式提供第二蒙皮104。这个第二蒙皮104可以由聚合物材料构造，诸如但不限于，热塑性聚合物材料或热固性聚合物材料。例如，第二蒙皮104可以由聚合物（例如，热塑性或热固性）基体内的纤维增强铺叠构造。纤维增强的示例包括但不限于玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或其任何组合的长纤维、长间断式纤维、短切纤维和/或织物（编织）纤维或者其他布置的纤维。这些纤维可以布置在一个或多个板层、三维（3D）编织主体或任何其他布置中。然而，在其他实施方案中，第二蒙皮104可以由另一非聚合物材料形成，诸如但不限于，金属薄片或陶瓷材料，或者陶瓷基体复合材料。
在步骤1606中，形成或以其他方式提供多个波纹带168（见图2和图3）。这些波纹带168中的每一者包括波纹126的纵向延伸阵列中的相应一者和因此挡板130和隔板132的组。每个波纹带168可以由聚合物材料构造，诸如但不限于，热塑性材料或热固性材料。例如，每个波纹带168可以由聚合物（例如，热塑性或热固性）基体内的纤维增强铺叠构造。纤维增强的示例包括但不限于玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或其任何组合的长纤维、长间断式纤维、短切纤维和/或织物（编织）纤维或者其他布置的纤维。这些纤维可以布置在一个或多个板层、三维（3D）编织主体或任何其他布置中。然而，在其他实施方案中，每个波纹带168可以由另一非聚合物材料形成，诸如但不限于，金属薄片或陶瓷材料，或者陶瓷基体复合材料。
图17示意性地示出了用于形成波纹带168的过程的示例性序列。在点1702处，提供材料带170（例如，纤维增强的热塑性或热固性聚合物或聚合物基体复合材料）。材料带170可以由纤维增强的热塑性强化层压板的原料卷172形成，其可以经过加工（例如，轧制和/或切割）以提供具有预定宽度和厚度的带。替代地，热塑性树脂基体内的短切纤维可以挤压成材料带170。另外替代地，材料带170可以由纤维增强的热固性聚合物或聚合物基体复合材料织物或衬边（matt）或部分地固化的预浸料的原料卷172形成，其可以经过加工（例如，轧制和/或切割）以提供具有预定宽度和厚度的带。当然，各种其他过程也可以或替代地用来提供材料带170。
而且，在点1702处或替代地之后向下游，在材料带170的离散区域中形成多个穿孔。这些穿孔将变成隔板132中的穿孔142，并且穿孔的区域将变成隔板132。材料带170的非穿孔区域将变成挡板130。穿孔可以在材料带170的区域中经由冲孔或使用任何其他合适的技术来形成。例如，可以将材料带170压靠在其上具有冲压机的辊筒174上，或者压靠在其上具有冲压机的一个或多个轮上。当然，在替代实施方案中，穿孔可以在波纹带168和/或芯部106形成之后形成（例如，冲孔、机械或激光钻孔等）。
在点1704处，使穿孔材料带170的相应部分起皱以提供相应的波纹126并且由此形成波纹带168。例如，可以在第一辊筒176与第二辊筒178（例如，辊模、齿轮）之间馈送穿孔材料带170。这些辊筒176和178中的每一者包括多个齿180、182或者围绕其以圆形阵列布置的其他径向突起。随着第一齿180与第二齿182啮合，材料带170来回地弯曲，由此形成波纹126。
除了使穿孔材料带170起皱之外，第一辊筒176和第二辊筒178还被配置成在一个或多个挡板130和/或一个或多个隔板132中形成一个或多个结构加强件158。例如，参考图18至图20，第一齿180中的每一者可以包括一个或多个阴模部分184，并且第二齿182中的每一者可以包括一个或多个阳模部分186。每个阴模部分184可以被配置成第一辊筒齿180的表面188中的成形凹处或凹部。每个阳模部分186可以被配置成从第二辊筒齿182的表面190突出的对应的成形突起。通过这样的配置，随着第一齿180和第二齿182啮合在一起，每个阳模部分186与阴模部分184中的相应一者配合（突出到其中），并且由此在波纹带168中冲压出结构加强件158中的相应一者。
在图18至图20的实施方案中，阴模部分184与第一辊筒176配置在一起，并且阳模部分186与第二辊筒178配置在一起。然而，在其他实施方案中，第一辊筒176和第二辊筒178两者可以各自包括阴模部分184和阳模部分186两者。例如，参考图21和图22，每个第一辊筒齿180被配置成具有交替的阴模部分184和阳模部分186，并且每个第二辊筒齿182被配置成具有交替的阳模部分186和阴模部分184。通过这样的配置，辊筒176和178可以将波纹材料带170配置成具有结构加强件158，如例如图9至图11所示。本公开不限于上述模具部分配置。替代实施方案例如可以包括在所有或选择的第一和第二辊筒齿上的阳模和阴模部分以及模具图案的任何组合。
在材料带170是热塑性聚合物材料或纤维增强的热固性聚合物基体材料或部分固化的热固性聚合物材料或纤维增强的热塑性聚合物基体材料的带的情况下，在起皱和冲压期间可以加热第一辊筒176和/或第二辊筒178。当使用热塑性聚合物材料或热塑性基体复合材料时，可以将带加热成形为期望的波纹形状。当使用热固性聚合物材料或基体时，可以使带成形并部分地固化。然而，在材料带170是或以其他方式包括未固化的热固性材料的情况下，在起皱和冲压期间可以不加热第一辊筒176和/或第二辊筒178（或在某些条件下可以加热），分别取决于热固性聚合物或热固性聚合物基体材料的部分固化或无固化的目标程度。
再次参考图16，在步骤1608中，形成或以其他方式提供壁124。每个壁124可以由聚合物材料构造，诸如但不限于，热塑性聚合物或纤维增强的热塑性聚合物基体材料或热固性聚合物或纤维增强的热固性聚合物基体材料、或金属、或陶瓷、或者陶瓷基体复合材料。例如，每个壁124可以由聚合物（例如，热塑性或热固性）基体内的纤维增强铺叠构造。纤维增强的示例包括但不限于玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或其任何组合的长纤维、长间断式纤维、短切纤维和/或织物（编织）纤维或者其他布置的纤维。这些纤维可以布置在一个或多个板层、三维（3D）编织主体或任何其他布置中。
在步骤1610中，将壁124与波纹带168布置在一起。具体地，每个波纹带168横向地布置在一对相邻的壁124之间。
在步骤1612中，将壁124附接到波纹带168以形成蜂窝芯部106。壁124例如可以使用例如超声焊接、电阻焊接、在高压釜或其他装置内固结（例如，利用用于施加诸如按压的压力的装置进行工具加工）、经由感应加热的焊接或者利用粘合剂的粘附而粘结到波纹带168。当然，其他粘结技术也可以或替代地用来将每个壁124附接到相应的波纹带168。
在步骤1614中，将第一蒙皮102粘结或以其他方式附接到芯部106。在步骤1616中，将第二蒙皮104粘结或以其他方式附接到芯部106。步骤1614和1616可以按顺序执行（例如，先1614然后再1616，或者先1616然后再1614）。替代地，步骤1614和1616可以基本上同时地执行。
尽管已经公开了本发明的各种实施方案，但对于本领域普通技术人员而言将显而易见的是，在本发明的范围内更多的实施方案和实现方式是可能的。例如，本文所述的本发明包括具有特定特征的若干方面和实施方案。尽管单独地描述这些特征，但在本发明的范围内，这些特征中的一些或全部可以与任一方面相结合并且仍在本发明的范围内。因此，除了鉴于所附权利要求及其等效物，不应限制本发明。
Claims (20)
1.一种用于形成结构化面板的方法，所述方法包括：
形成蜂窝芯部，所述蜂窝芯部包括被配置成具有多个挡板和多个隔板的波纹带，所述隔板中的每一者在一对相应的相邻挡板之间纵向地延伸并连接到所述一对相应的相邻挡板，所述波纹带的至少一个元件包括结构加强件；
所述形成包括在第一辊筒与第二辊筒之间馈送材料带、利用所述第一辊筒和所述第二辊筒使所述材料带起皱以提供所述挡板和所述隔板，以及利用所述第一辊筒和所述第二辊筒将所述结构加强件冲压到所述元件中；
将所述蜂窝芯部粘结到第一蒙皮；以及
将所述蜂窝芯部粘结到第二蒙皮；
其中所述蜂窝芯部竖直地在所述第一蒙皮与所述第二蒙皮之间，并且所述第一蒙皮被配置成具有多个穿孔。
2.如权利要求1所述的方法，其中
所述第一辊筒包括布置成第一阵列的多个第一齿；
所述第二辊筒包括布置成第二阵列的多个第二齿；并且
所述第一齿被配置成与所述第二齿啮合以使所述材料带起皱。
3.如权利要求2所述的方法，其中
所述第一齿中的至少一者包括阴模部分；
所述第二齿中的至少一者包括阳模部分；并且
所述冲压包括将所述阳模部分与所述阴模部分配合以将所述结构加强件冲压到所述元件中。
4.如权利要求3所述的方法，其中
所述第一齿中的所述至少一者还包括第二阴模部分；
所述第二齿中的所述至少一者还包括第二阳模部分；并且
所述形成还包括通过将所述第二阳模部分与所述第二阴模部分配合来将第二结构加强件冲压到所述元件中。
5.如权利要求3所述的方法，其中
所述第一齿中的所述至少一者还包括第二阳模部分；
所述第二齿中的所述至少一者还包括第二阴模部分；并且
所述形成还包括通过将所述第二阳模部分与所述第二阴模部分配合来将第二结构加强件冲压到所述元件中。
6.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在所述起皱和所述冲压期间加热所述第一辊筒或所述第二辊筒中的至少一者。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述元件包括基部，并且所述结构加强件从所述基部突出。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述结构加强件包括肋。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述结构加强件包括第一肋和第二肋，所述第二肋与所述第一肋相交。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述元件包括所述挡板中的一者。
11. 如权利要求1所述的方法，其中所述元件包括所述隔板中的一者。
12. 如权利要求1所述的方法，其中
所述蜂窝芯部还包括第一壁和第二壁；并且
所述波纹带横向地在所述第一壁与所述第二壁之间并粘结到所述第一壁和所述第二壁。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述波纹带包括热塑性聚合物材料。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述波纹带包括热固性聚合物材料。
15.如权利要求1所述的方法，其中所述结构化面板包括被配置成使噪声衰减的隔音面板。
16.一种形成方法，所述形成方法包括：
形成波纹带，所述波纹带包括多个挡板和多个隔板，所述隔板中的每一者在一对相应的相邻挡板之间纵向地延伸并连接到所述一对相应的相邻挡板，所述波纹带的至少一个元件包括结构加强件；
所述形成包括在第一辊筒与第二辊筒之间馈送聚合物材料带、利用所述第一辊筒和所述第二辊筒使所述聚合物材料带起皱以提供所述挡板和所述隔板，以及利用所述第一辊筒和所述第二辊筒将所述结构加强件冲压到所述元件中；
其中所述元件包括所述挡板中的一者或所述隔板中的一者。
17. 如权利要求16所述的方法，其中
所述第一辊筒包括多个第一突起；并且
所述第二辊筒包括多个第二突起，所述第二突起被配置成与所述第二突起啮合以使所述材料带起皱。
18.如权利要求17所述的方法，其中
所述第一突起中的至少一者包括阴模部分；
所述第二突起中的至少一者包括阳模部分，所述阳模部分被配置成与所述阴模部分配合以将所述结构加强件冲压到所述元件中。
19.一种用于形成结构化面板的方法，所述方法包括：
形成蜂窝芯部，所述蜂窝芯部包括波纹带、第一壁和第二壁，所述波纹带横向地在所述第一壁与所述第二壁之间，所述波纹带包括多个挡板和多个多孔隔板，所述多孔隔板中的每一者纵向地在一对相应的相邻挡板之间，并且所述蜂窝芯部的至少一个元件被配置成具有结构加强件，所述结构加强件包括肋；
所述形成包括在第一辊筒与第二辊筒之间馈送聚合物材料带，以及利用所述第一辊筒和所述第二辊筒将所述结构加强件冲压到所述元件中；
将所述蜂窝芯部粘结到第一蒙皮；以及
将所述蜂窝芯部粘结到第二蒙皮；
其中所述蜂窝芯部竖直地在所述第一蒙皮与所述第二蒙皮之间，并且所述第一蒙皮被配置成具有多个穿孔。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述形成还包括利用所述第一辊筒和所述第二辊筒使所述聚合物材料带起皱以提供所述挡板和所述多孔隔板。
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