CN111554261A - 用在声学结构中的声波导 - Google Patents

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Abstract

通过将声波导定位在声学单元格内，可以增加声学结构的带宽或声学范围。波导将单元格划分成两个声学室。这两个室使得单元格的谐振腔长度有效地增加。

Description

用在声学结构中的声波导
本发明申请是基于申请日为2014年7月17日，申请号为201480043712.X，发明名称为“用在声学结构中的声波导”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明总体涉及用来使源自具体源的噪声衰减的声学结构。更具体地说，本发明涉及提供较薄的声学结构，这些声学结构能够衰减宽范围的噪声频率，所述宽范围的噪声频率包括较低频率的噪声，诸如由飞机的发动机产生低频噪声。
背景技术
处理由特定源产生的过量噪声的最佳方式为在源处处理噪声，这得到了广泛认可。这通常通过向噪声源的结构添加声阻尼结构(声处理结构)来完成。一个特别有问题的噪声源为用在大多数客机上的喷气发动机。声处理通常合并在发动机进口、短舱和排气结构中。这些声处理包括声谐振腔，这些声谐振腔包含具有数百万个孔的较薄的声学材料或栅格，对由发动机产生的声能产生声阻抗。
蜂窝已经成为用于在飞机和航空运载工具中使用的受欢迎的材料，因为它较坚固且重量轻。对于诸如发动机短舱的声应用场合，声学材料被添加到蜂窝结构，使得蜂窝单元格在远离发动机定位的端部处在声学上封闭并且在离发动机最近的端部处由多孔覆盖件覆盖。以这种方式用声学材料封闭蜂窝单元格，产生一种提供对噪声进行衰减、阻尼或抑制的声谐振腔。声学隔板也通常位于蜂窝单元格的内部以便为谐振腔提供附加噪声衰减性质。
声学工程师面对的基本问题是，将短舱做得尽可能薄且重量轻，同时在由喷气发动机产生的噪声的整个范围内，仍然提供对声波频率的充足的抑制或阻尼。该基本设计问题因如下事实而复杂化：更新型的大型喷气发动机的趋势是产生更低频率的附加噪声。新发动机设计趋向于使用以更慢的速率产生更多旁通空气的更少的风扇叶片。这导致产生频率更低的发动机噪声。
给定的蜂窝单元格或谐振腔阻尼的噪声的具体频率直接涉及单元格的深度。一般而言，随着噪声频率降低，单元格的深度必须增加以便提供充足的阻尼或抑制。具有量级在1英寸以下的单元格深度的较薄的短舱对于吸收由喷气发动机产生的高频率范围而言是充足的。然而，为了吸收由更新喷气发动机产生的更低的频率，需要更深的声学单元格或谐振腔。
解决吸收低频率喷气噪声的一个方法是简单地构建具有更深单元格的短舱。然而，这导致短舱的大小和重量的增加，这与提供尽可能薄且重量尽可能轻的短舱设计目的相反。此外，特别是对于短舱的大小和重量为主要工程设计考虑的更大的飞机发动机，吸收低频噪声所需的短舱重量和大小上的增加，可能是不能接受的。
另一种方法涉及将相邻单元格在声学上连接在一起，用以增加组合后单元格的有效声学深度。该方法确实提供较低频率吸收；然而，在任意给定的结构中，由于多个单元格组合而形成单个声学单元格，所以有效的声学单元格的数量减小。在美国专利申请No.13/466,232中详细地描述了为增加低频率声吸收而进行的单元格的声学互连。
目前，需要设计发动机短舱和其它声学结构，其中，在不增加短舱声学结构的厚度或重量的情况下，该声学结构能够抑制更宽范围的噪声频率。
发明内容
根据本发明，发现短舱或其它类型的声学结构的带宽或声学范围能够通过将声波导定位在声学单元格内而增加，声波导将单元格划分成两个声学室。这两个室使得单元格的谐振腔长度有效地增加。结果，短舱或其它声学结构可以被制成为能够吸收较低的噪声频率而不增加短舱中单元格的厚度或数量。
本发明总体上涉及一种声学结构，特别是涉及用于飞机发动机的短舱。根据本发明的声学结构包括蜂巢，该蜂巢具有定位成离噪声源最近的第一边缘和定位成远离噪声源的第二边缘。蜂巢包括多个声学单元格，其中每一个声学单元格具有多个壁，所述多个壁在蜂巢的第一边缘与第二边缘之间延伸。隔音器位于每个声学单元格的第二边缘处以形成声学谐振腔，声学谐振腔的深度等于在蜂巢的第一边缘与隔音器之间的距离。
作为本发明的一个特征，声波导位于声学谐振腔内。声波导包括具有内表面和外表面的声波导壁。声波导壁具有进口边缘和出口边缘，进口边缘限定波导进口，出口边缘限定波导出口。波导进口定位成比波导出口离蜂巢的第一边缘更近，使得声波导壁将蜂巢单元格划分成内声波通道(或内声波室)和外声波室。内室由声波导壁的内表面、波导进口、波导出口和单元格壁的在波导进口与单元格的第一边缘之间延伸的部分围成。外声波室由声波导壁、隔音器、波导出口和单元格壁围成。内声室和外声室在波导出口处连接，提供比蜂巢的厚度长得多的有效声学室。
只通过改变声波导的长度、位置、大小和形状，就可获得多种蜂巢单元格有效声学长度及其它声学性质。本发明提供了优于传统声学蜂巢的显著优点，在传统声学蜂巢中，声学单元格都具有相同的有效声长度，并且加长单元格的唯一方式是增加蜂巢的厚度。对于期望将蜂巢制得尽可能薄但仍然提供能够对低频喷气式发动机噪声提供阻尼的声学谐振腔的喷气式发动机短舱而言，在声学上加长蜂巢单元格而不增加蜂巢厚度的能力是特别有用的。
本发明的上述及许多其它特征和伴随的优点将通过结合附图参照下列详细描述变得更好理解。
本发明包括：
1.一种声学结构，用于降低产生自源的噪声，所述声学结构包括：
蜂巢，其包括第一边缘和第二边缘，第一边缘定位成离所述源最近，所述蜂巢包括多个壁，所述多个壁在所述第一边缘与第二边缘之间延伸，所述壁限定多个单元格，其中，所述单元格中的每一个都具有垂直于所述壁测量的横截面积；
隔音器，其位于所述蜂巢的第二边缘处或在所述单元格中至少一个的内部，用以形成声学谐振腔，其中，所述声学谐振腔的深度等于所述蜂巢的第一边缘与所述隔音器之间的距离；
声波导，其位于所述声学谐振腔内，所述声波导包括声波导壁，所述声波导壁具有内表面和外表面，所述声波导壁包括限定波导进口的进口边缘和限定波导出口的出口边缘，其中，所述波导进口比所述波导出口更靠近所述蜂巢第一边缘，并且其中，所述声波导壁将所述蜂巢单元格划分成内声波通道和外声波室，所述内声波通道由所述声波导壁的内表面、所述波导进口、所述波导出口和所述单元格壁的在所述波导进口与所述蜂巢的第一边缘之间延伸的部分限定，所述外声波室由所述声波导壁的外表面、所述隔音器、所述波导出口和所述蜂巢壁限定。
2.根据项1所述的声学结构，其中，所述波导进口大于所述波导出口。
3.根据项2所述的声学结构，其中，所述波导进口的大小基本等于所述单元格的横截面积。
4.根据项2所述的声学结构，其中，所述声波导壁的形状是截锥形。
5.根据项1所述的声学结构，其中，所述声波导壁在所述进口边缘处的外表面结合到所述单元格壁。
6.根据项2所述的声学结构，其中，所述波导进口的形状为六边形，所述波导出口的形状为圆形。
7.根据项1所述的声学结构，其中，所述声波导壁由塑料膜制成。
8.根据项7所述的声学结构，其中，所述塑料膜是开孔的。
9.一种发动机短舱，包括根据项1所述的声学结构。
10.一种飞机，包括根据项9的短舱。
11.一种用于制造声学结构的方法，该声学结构用于降低产生自源的噪声，所述方法包括如下步骤：
提供蜂巢，所述蜂巢包括第一边缘和第二边缘，第一边缘定位成离所述源最近，所述蜂巢包括多个壁，所述多个壁在所述第一边缘与第二边缘之间延伸，所述壁限定多个单元格，其中，所述单元格中每一个都具有垂直于所述壁测量的横截面积；
将隔音器定位在所述蜂巢的第二边缘处或所述单元格中至少一个的内部，以形成声学谐振腔，其中，所述声学谐振腔的深度等于所述蜂巢的第一边缘与所述隔音器之间的距离；
将声波导定位在所述声学谐振腔内，所述声波导包括声波导壁，所述声波导壁具有内表面和外表面，所述声波导壁包括限定波导进口的进口边缘和限定波导出口的出口边缘，其中，所述波导进口比所述波导出口更靠近所述蜂巢第一边缘，并且其中，所述声波导壁将所述蜂巢单元格划分成内声波通道和外声波室，所述声波通道由所述声波导壁的内表面、所述波导进口、所述波导出口和所述单元格壁的在所述波导进口与所述蜂巢的第一边缘之间延伸的部分限定，所述外声波室由所述声波导壁的外表面、所述隔音器、所述波导和所述蜂巢壁限定。
12.根据项11所述的用于制造声学结构的方法，其中，所述波导进口大于所述波导出口。
13.根据项12所述的用于制造声学结构的方法，其中，所述波导进口的大小基本等于所述单元格的横截面积。
14.根据项12所述的用于制造声学结构的方法，其中，所述声波导壁的形状是截锥形。
15.根据项14所述的用于制造声学结构的方法，其中，将所述波导定位在所述声学谐振腔内的步骤包括将所述声波导壁在所述进口边缘处的外表面结合到所述单元格壁。
16.根据项11所述的用于制造声学结构的方法，其中，所述波导进口的形状为六边形，所述波导出口的形状为圆形。
17.根据项11所述的用于制造声学结构的方法，其中，所述声学结构是用于喷气式发动机的短舱。
18.一种用于降低产生自噪声源的噪声的方法，所述方法包括用根据项1所述的声学结构至少部分地包围所述噪声源的步骤。
19.根据项18所述的用于降低产生自噪声源的噪声的方法，其中，所述噪声源是喷气式发动机，所述声学结构是短舱。
附图说明
图1示出在实心表皮和多孔表皮结合到蜂巢之前根据本发明的示例性声学结构。
图2示出根据本发明的单个示例性声学单元格。
图3为图2的截面图，其绘出内、外声学室。
图4为示意侧视图，示出了位于声学蜂巢的四个单元格内的四个不同位置处的四个不同的声波导。
图5为另一示意图，示出了根据本发明的声学结构的靠近噪声源的一部分。
具体实施方式
图1示出根据本发明的一个示例性声学结构的一部分的局部分解图。声学结构10包括声学蜂巢12，该声学蜂巢12夹在多孔表皮14与实心隔音器表皮16之间。图5示出已装配的声学结构10的一部分，其中，声学结构10定位成与正产生以箭头20表示的噪声的噪声源18相邻。
虽然本发明的声学结构可以被用于对来自多种噪声源的噪声提供阻尼，但是该声学结构特别适合于对由飞机发动机并且特别是用于商业化飞机的大发动机产生的噪声提供阻尼。因此，在图5中以10示出的声学结构通常为短舱的围绕涡轮风扇喷气式发动机18的中央核心的部分。
蜂巢12包括第一边缘15和第二边缘17，第一边缘15定位成离噪声源18最近，第二边缘17定位成远离噪声源18。蜂巢的壁在第一边缘和第二边缘之间延伸以形成多个单元格22，单元格22都具有垂直于壁测量的横截面积。隔音器定位在每个单元格的第二边缘17处或靠近第二边缘17，以使每个单元格成为声学谐振腔。虽然可以将隔音器插入到蜂巢单元格中并且将其移离第二边缘17，但是典型的程序是将隔音器表皮16放置在蜂巢的第二边缘17上，覆盖所有单元格。单元格(声谐振腔)的深度等于第一边缘15与隔音器16之间的距离。
如图1所示，声学蜂巢12由许多互连的单元格22组成。为了描述目的，在图2和图3中示出只有一个单元格22，没有多孔表皮14。根据本发明，声波导呈截锥形管道30的形式，位于由单元格壁32和隔音器16形成的声学谐振腔中。管道30包括壁33，这些壁33分别具有内表面34和外表面36。管道30包括进口38和出口40。
截锥形管道30将单元格22划分成内声波通道或室42和外声波室44。内声波室42由管道30的内表面34、管道进口38、管道出口40以及单元格壁的在进口38与单元格第一边缘15之间延伸的那部分限定。外声波室44由管道30的外表面36、单元格壁32、隔音器16和管道出口40限定。
如图2和图3所示，进入谐振腔(箭头50)的声音传播通过内声波室42，经过管道出口40，进入到外声波室44中。声波50由外声波室44的限定表面反射回，如由箭头52所示。反射声波52往回传播通过管道出口40向外进入到内声波室42中。使用诸如截锥形管道30等声波导，控制入射声波的路径，使得它们的有效传播路径大于声学谐振腔的深度。这种声波有效传播路径增加，受到内、外波室的大小和形状的控制和限制。两个波室的大小和形状又是由波导的大小、形状和位置来确定的。
多种波导大小和形状都是可以的。四个示例性截锥形波导的大小和形状在图4中以62、64、66和68示出。波导62、64、66和68被示出位于其各自声学单元格72、74、76和78内的不同位置处，用以展示本发明的多样性。例如，波导的大小、形状、位置和用来制造波导的材料类型能够随单元格不同而变化，以便在宽范围的频率内实现声学阻尼。作为替换方式，相同的波导可以放置在较大一组声学单元格内的相同的位置处，以便针对给定的频率范围实现声学衰减水平的增加。实际上，人们可以对波导及其位置进行组合和匹配，产生出具有多种声学性质的声学结构。
如图4所示，声波80通过多孔表皮82进入到声学单元格中。声波如箭头84所示通过波导出口向外传递到第二声学室中，并且如箭头86所示通过波导出口反射回来。隔音器以88示出。
通过在声学单元格内包括一个以上声学隔板，可以提供附加声学阻尼和衰减。例如，可以在声学单元格78中，在波导68上方包括声学隔板90。如在声学单元格72中所示，声学隔板92也可以位于波导下方。声学隔板93可以位于波导64内部。如图5所示，声学隔板95也可以位于波导的出口处。在波导上之上、之中和/或之下包括多于一个声学隔板也是可以的。
可选用的声学隔板能够由被用来提供噪声衰减的任意标准声学材料制成，包括编织纤维和带孔片。使用编织纤维声学隔板为优选的。这些声学材料通常被提供作为专门设计成提供噪声衰减的开放性网格织物的较薄片。优选的是，声学材料是用单丝纤维编织的开放网格织物。纤维可以由玻璃、碳、陶瓷或聚合物构成。由聚酰胺、聚酯、聚乙烯氯三氟乙烯(ECTFE)、乙烯四氯乙烯(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯硫醚(PPS)、聚氟乙烯丙烯(FEP)、聚醚酮醚(PEEK)，聚酰胺6(尼龙6，PA6)和聚酰胺12(尼龙12，PA12)制成的单丝聚合物纤维，仅仅只是几个例子。由PEEK制成的开放网格织物优选用于高温应用场合，诸如用于喷气发动机的短舱。在美国专利No.7,434,659、7,510,052和7,854,298中描述了示例性隔板。这些文献的内容通过引用而被包含在本申请中。还可以使用由激光钻孔塑料片或薄膜制成的隔板。
波导可以由多种材料制成，只要这些材料与用来制成蜂巢的材料兼容即可。优选的是，用于在制造声学隔板中使用的相同类型的上述材料也用来制造波导。波导壁优选由实心材料制成，使得不存在横向传播通过波导的声音。使用实心波导确保了进入声学单元格的所有声波在进入外声波室之前必须完全经过内声波室。若需要，则用来制造波导的材料可以是开孔的或材料可以是网，使得一些有限数量的声波可以横向通过波导壁传播。使用透声的波导壁为改变声学单元格的声衰减性质提供了另一个选项。
截锥形波导的进口，其形状做成匹配声学单元格的壁。例如，在具有六边形横截面的声学单元格中使用的波导，将具有匹配单元格的六边形形状的六边形形状。这允许波导进口牢固地结合到声学单元格的壁。可以使用包括热粘合等已知粘接技术将波导进口结合到声学单元格壁。可以包括凸缘作为波导的一部分，用以为结合到蜂巢壁提供增加的表面面积。可以以与上述美国专利No.7,434,659、No7,510,052和No7,854,298中的声学隔板相同的方式，制造波导，将波导插入到声学单元格中，并且以相同的方式结合就位。这些文献的内容通过引用并入在本申请中。主要的差别在于，截锥形管道被插入并且结合到声学单元格中，而非平面声学隔板。
波导进口不必匹配声学单元格的截面形状。进口可以具有更小的横截面积和/或不同的形状。在这些情况下，可以在进口的周边与单元格壁之间设置肩部或连接件。肩部优选由不透声材料制成，使得所有声波定向通过进口。若需要，则肩部或连接件可以由透声材料制成，诸如网或开孔的隔板材料。
波导出口可以具有各种截面形状。圆形波导出口是优选的。然而，椭圆形出口和多边形出口也是可以的。出口的截面形状不必匹配波导进口的形状。在一个优选实施例中，波导进口具有匹配单元格形状的六边形截面，波导出口具有圆形截面。波导进口优选大于出口。然而，有一些情况是波导进口可以小于出口。
用来制造蜂窝的材料可以是通常使用在声学结构中的那些材料中的任一种，包括金属、陶瓷和复合材料。示例性金属包括铝和铝合金。示例性复合材料包括玻璃纤维、诺梅克斯(Nomex)和石墨或陶瓷纤维与适当的基体树脂的各种组合。能够抵抗较高温(300℉至400℉)的基体树脂是优选的。用来制造实心表皮16的材料也可以是通用于声学结构的实心表皮材料中的任一种，这些材料通常包括与用来制造蜂窝状结构相同类型的材料。用来制造多孔表皮14的材料也可以说通用于这种多孔结构的任意一种材料，只要结构中的孔隙或穿孔足以允许来自喷气发动机或其它源的声波进入声学单元格或谐振腔即可。
对于喷气式发动机短舱，蜂巢单元格将通常具有在约0.1平方英寸至0.5平方英寸之间的横截面积和在约1.0英寸与2.0英寸之间的深度。使用根据本发明的波导，允许人们制造出的短舱其蜂巢单元格深度落在厚度范围的下限(1.0英寸)，这样的短舱所提供的低频噪声衰减或抑制与深度落在深度范围上限(2.0英寸)的短舱所提供的低频噪声衰减或抑制相同。
有能力获得具有一定厚度但增加了有效谐振腔长度而不增加谐振腔的厚度或使有效声学单元格的数量减少的短舱，是一个非常有意义的优点，因为它允许将短舱制得尽可能薄且重量尽可能轻，同时仍然能够对由当今喷气式发动机设计产生的相对较低频率噪声提供阻尼。
如前所述，优选的是用实心表皮16作为隔音器来封堵蜂巢的第二边缘17，以形成声谐振腔。在这种情形下，隔音器都沿着蜂巢的第二边缘被定位。若需要，可以通过使用单独的隔音器代替表皮来，来改变各单元格的声学深度。将单独的隔音器插入并结合在单元格内适当的位置，以提供期望的声学谐振腔深度。
上面已经描述了本发明的示例性实施例，本领域的技术人员应注意，本申请公开的内容仅仅是示例性的，在本发明的范围内可以做出各种其它替代方案、变动和修改。因此，本发明不受上文描述的实施例的限制，而是仅受到所附权利要求的限制。

Claims (20)

1.一种声学结构，用于降低产生自源的噪声，所述声学结构包括：
蜂巢，其包括第一边缘和第二边缘，第一边缘定位成离所述源最近，所述蜂巢包括多个壁，所述多个壁在所述第一边缘与第二边缘之间延伸，所述壁限定多个单元格，其中，所述单元格中的每一个都具有垂直于所述壁测量的横截面积；
隔音器，其位于所述蜂巢的第二边缘处或在所述单元格中至少一个的内部，用以形成声学谐振腔，其中，所述声学谐振腔的深度等于所述蜂巢的第一边缘与所述隔音器之间的距离；
截锥形管道，其位于所述声学谐振腔内，所述截锥形管道包括透声壁，所述透声壁具有内表面和外表面，所述透声壁包括限定管道进口的进口边缘和限定管道出口的出口边缘，其中，所述管道进口比所述管道出口更靠近所述蜂巢第一边缘，并且其中，所述透声壁为开放网格织物或开孔的塑料膜。
2.根据权利要求1所述的声学结构，其中，所述管道进口大于所述管道出口。
3.根据权利要求2所述的声学结构，其中，所述管道进口的大小基本等于所述单元格的横截面积。
4.根据权利要求1所述的声学结构，其中，所述开放网格织物是用单丝纤维编织的。
5.根据权利要求4所述的声学结构，其中，所述单丝纤维是聚醚醚酮。
6.根据权利要求1所述的声学结构，其中，所述开放网格织物或所述开孔的塑料膜在所述管道进口处结合到所述单元格壁。
7.根据权利要求2所述的声学结构，其中，所述管道进口的形状为六边形，所述管道出口的形状为圆形。
8.根据权利要求1所述的声学结构，其中，平面声学隔板位于所述蜂巢的第一边缘与所述管道进口之间。
9.根据权利要求1所述的声学结构，其中，平面声学隔板位于所述截锥形管道内部。
10.根据权利要求1所述的声学结构，其中，平面声学隔板位于所述管道出口与所述隔音器之间。
11.一种发动机短舱，包括根据权利要求1所述的声学结构。
12.一种飞机，包括根据权利要求11的短舱。
13.一种用于制造声学结构的方法，该声学结构用于降低产生自源的噪声，所述方法包括如下步骤：
提供蜂巢，所述蜂巢包括第一边缘和第二边缘，第一边缘定位成离所述源最近，所述蜂巢包括多个壁，所述多个壁在所述第一边缘与第二边缘之间延伸，所述壁限定多个单元格，其中，所述单元格中每一个都具有垂直于所述壁测量的横截面积；
将隔音器定位在所述蜂巢的第二边缘处或所述单元格中至少一个的内部，以形成声学谐振腔，其中，所述声学谐振腔的深度等于所述蜂巢的第一边缘与所述隔音器之间的距离；
将截锥形管道定位在所述声学谐振腔内，所述截锥形管道包括透声壁，所述透声壁具有内表面和外表面，所述透声壁包括限定管道进口的进口边缘和限定管道出口的出口边缘，其中，所述管道进口比所述管道出口更靠近所述蜂巢第一边缘，并且其中，所述透声壁为开放网格织物或开孔的塑料膜。
14.根据权利要求13所述的用于制造声学结构的方法，其中，所述管道进口大于所述管道出口。
15.根据权利要求14所述的用于制造声学结构的方法，其中，所述管道进口的大小基本等于所述单元格的横截面积。
16.根据权利要求15所述的用于制造声学结构的方法，其中，将所述截锥形管道定位在所述声学谐振腔内的步骤包括将所述开放网格织物或所述开孔的塑料膜在所述管道进口处结合到所述单元格壁。
17.根据权利要求13所述的用于制造声学结构的方法，其中，所述管道进口的形状为六边形，所述管道出口的形状为圆形。
18.根据权利要求13所述的用于制造声学结构的方法，其中，所述声学结构是用于喷气式发动机的短舱。
19.一种用于降低产生自噪声源的噪声的方法，所述方法包括用根据权利要求1所述的声学结构至少部分地包围所述噪声源的步骤。
20.根据权利要求19所述的用于降低产生自噪声源的噪声的方法，其中，所述噪声源是喷气式发动机，所述声学结构是短舱。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115434808A (zh) * 2021-06-03 2022-12-06 通用电气公司 声学芯及其形成工具和方法

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9520121B2 (en) * 2013-06-25 2016-12-13 The Hong Kong University Of Science And Technology Acoustic and vibrational energy absorption metamaterials
GB201410856D0 (en) * 2014-06-18 2014-07-30 Carbon Air Ltd Vibration propagation
US9469985B1 (en) * 2015-05-11 2016-10-18 Hexcel Corporation Acoustic structures with multiple degrees of freedom
CN106466953B (zh) * 2015-08-21 2018-05-29 上海宝信软件股份有限公司 取向性导声材料及其制造方法
US9620102B1 (en) * 2016-05-02 2017-04-11 Hexcel Corporation Stepped acoustic structures with multiple degrees of freedom
US10332501B2 (en) * 2017-02-01 2019-06-25 General Electric Company Continuous degree of freedom acoustic cores
US10369763B2 (en) * 2017-04-19 2019-08-06 The Boeing Company Segmented acoustic insert
US10626799B2 (en) * 2017-07-19 2020-04-21 Hexcel Corporation Flexible acoustic honeycomb
US10533452B2 (en) * 2017-07-19 2020-01-14 Garrett Transportation I Inc. Acoustic damper with barrier member configured to dampen acoustic energy propogating upstream in gas flow
US10577117B2 (en) * 2017-08-04 2020-03-03 Hexcel Corporation Angled acoustic honeycomb
US10851713B2 (en) * 2017-08-29 2020-12-01 Mra Systems, Llc. Acoustic liner having internal structure
US10783869B2 (en) 2017-09-12 2020-09-22 Honeywell International Inc. Cell structure for use in an acoustic panel, and methods of producing the same
CN109625260B (zh) * 2017-10-06 2023-06-30 松下电器（美国）知识产权公司 无人飞行体
US10808399B2 (en) 2017-10-12 2020-10-20 Honeywell International Inc. Enhanced acoustic cell and enhanced acoustic panel, and methods of producing the same
FR3074223A1 (fr) * 2017-11-28 2019-05-31 Airbus Operations Panneau d’attenuation acoustique pour aeronef.
US11059559B2 (en) * 2018-03-05 2021-07-13 General Electric Company Acoustic liners with oblique cellular structures
US11047304B2 (en) 2018-08-08 2021-06-29 General Electric Company Acoustic cores with sound-attenuating protuberances
FR3085783B1 (fr) * 2018-09-10 2021-04-23 Safran Aircraft Engines Panneau de traitement acoustique pour turboreacteur
US10823059B2 (en) 2018-10-03 2020-11-03 General Electric Company Acoustic core assemblies with mechanically joined acoustic core segments, and methods of mechanically joining acoustic core segments
FR3090471A1 (fr) * 2018-12-24 2020-06-26 Airbus Operations (S.A.S.) Procédé de fabrication d’une structure d’absorption acoustique comprenant un panneau alvéolaire intégrant des éléments acoustiques et structure d’absorption acoustique obtenue à partir dudit procédé
FR3093374B1 (fr) * 2019-02-28 2023-06-16 Safran Nacelles Procédé d’élaboration d’âmes alvéolaires à formes coniques internes ouvertes
US11434819B2 (en) 2019-03-29 2022-09-06 General Electric Company Acoustic liners with enhanced acoustic absorption and reduced drag characteristics
FR3094668A1 (fr) * 2019-04-02 2020-10-09 Airbus Operations Assemblage constituant un matériau acoustiquement absorbant
FR3099963A1 (fr) * 2019-08-13 2021-02-19 Airbus Operations Elément acoustique à double enceinte et encombrement réduit, en particulier pour panneau acoustique d’aéronef
EP3792188A1 (en) * 2019-09-10 2021-03-17 RUAG Schweiz AG Modular acoustic protection arrangement and method for manufacturing such an acoustic protection arrangement
FR3101723B1 (fr) 2019-10-08 2022-07-22 Safran Nacelles Panneau d’atténuation acoustique pour onde basses fréquences
FR3107856B1 (fr) * 2020-03-04 2022-02-04 Safran Nacelles Procédé de fabrication d’une structure à âmes alvéolaires pour nacelle de turboréacteur
US11415055B2 (en) * 2020-03-09 2022-08-16 Honeywell International Inc. Alternating helicoid cell structure and methods of producing the same
FR3111003A1 (fr) * 2020-05-29 2021-12-03 Airbus Operations Structure alvéolaire d’insonorisation incluant un diaphragme muni d’un tube configuré pour traiter différentes fréquences acoustiques, procédé de fabrication d'une telle structure, et outil associé
CN113895098B (zh) * 2020-06-22 2023-08-29 中国航发商用航空发动机有限责任公司 声衬件、制造方法、动力推进系统以及蜂窝芯
CA3084631A1 (fr) * 2020-06-23 2021-12-23 Safran Panneau acoustique et procede de fabrication associe
US11668236B2 (en) 2020-07-24 2023-06-06 General Electric Company Acoustic liners with low-frequency sound wave attenuating features
CN114278459B (zh) * 2020-09-28 2023-01-13 中国航发商用航空发动机有限责任公司 航空发动机、降噪声衬及其声衬孔板
CN114484530A (zh) * 2020-11-13 2022-05-13 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 降噪元件、降噪组件和抽油烟机
US11715450B2 (en) 2020-12-22 2023-08-01 Rohr, Inc. Acoustic panel core cell with funnel shaped septum
FR3120732B1 (fr) 2021-03-10 2023-10-27 Airbus Operations Sas Procédé de fabrication d’une structure d’absorption acoustique, structure d’absorption acoustique ainsi obtenue
EP4068276A1 (en) * 2021-03-29 2022-10-05 BAE SYSTEMS plc Acoustic absorbing structures
WO2022208052A1 (en) * 2021-03-29 2022-10-06 Bae Systems Plc Acoustic absorbing structures
LU102779B1 (de) 2021-04-09 2022-10-11 Euro Composites Schalldämmendes Verbundbauteil mit Wabenkern und Herstellverfahren hierfür
JP7460575B2 (ja) * 2021-04-30 2024-04-02 豊田鉄工株式会社 吸音構造体
CN114086679A (zh) * 2021-11-19 2022-02-25 南京光声超构材料研究院有限公司 通风隔声单元结构及通风声屏障
US11965425B2 (en) 2022-05-31 2024-04-23 General Electric Company Airfoil for a turbofan engine
US20240262488A1 (en) * 2023-02-08 2024-08-08 B/E Aerospace, Inc. Transmission loss panel for aircraft cabin noise and thermal treatment

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3734234A (en) * 1971-11-08 1973-05-22 Lockheed Aircraft Corp Sound absorption structure
US4421201A (en) * 1981-09-29 1983-12-20 The Boeing Company High efficiency broadband acoustic resonator and absorption panel
US20020050420A1 (en) * 2000-10-31 2002-05-02 Alain Porte Noise reduction sandwich panel, notably for aircraft turbojet engine
CN101151420A (zh) * 2005-04-04 2008-03-26 赫克赛尔公司 隔音板盖蜂窝
CN101458926A (zh) * 2007-12-14 2009-06-17 尤洛考普特公司 用于衰减噪声、尤其是转子产生的噪声的吸音结构及包括该结构的转子涵道
CN101681616A (zh) * 2007-03-22 2010-03-24 赫克赛尔公司 隔音板塞的蜂窝结构
US20130186707A1 (en) * 2011-12-13 2013-07-25 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Unknown

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1783276A (en) * 1929-02-21 1930-12-02 Howard R Bliss Sound-controlling ventilating device
US2840179A (en) * 1954-06-17 1958-06-24 Miguel C Junger Sound-absorbing panels
US3174580A (en) * 1961-04-28 1965-03-23 Kurt W Schulz Acoustical tile construction
US3831710A (en) * 1973-01-24 1974-08-27 Lockheed Aircraft Corp Sound absorbing panel
US3834487A (en) * 1973-03-08 1974-09-10 J Hale Sandwich core panel with structural decoupling between the outer face sheets thereof
US3887031A (en) * 1973-06-11 1975-06-03 Lockheed Aircraft Corp Dual-range sound absorber
GB1470036A (en) * 1975-01-17 1977-04-14 Lockheed Aircraft Corp Dual range sound absorber
GB1499882A (en) * 1975-02-14 1978-02-01 Rolls Royce Sound attenuating structure
US4106587A (en) * 1976-07-02 1978-08-15 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Sound-suppressing structure with thermal relief
US4189027A (en) * 1976-08-19 1980-02-19 United Technologies Corporation Sound suppressor liners
US4231447A (en) * 1978-04-29 1980-11-04 Rolls-Royce Limited Multi-layer acoustic linings
US4241806A (en) * 1978-10-10 1980-12-30 Metzger Arthur C Noise attenuation panel
DE3504208A1 (de) * 1985-02-07 1986-08-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 8000 München Schalldaempfer-box
US5185504A (en) * 1992-06-30 1993-02-09 Jen Wang H Acoustic board
US5445861A (en) 1992-09-04 1995-08-29 The Boeing Company Lightweight honeycomb panel structure
CH691465A5 (de) * 1995-04-20 2001-07-31 Dornier Gmbh Schallschutz für Nutzlastverkleidungen bei Trägerraketen und Verfahren zum Herstellen eines Schallschutzes.
US6977109B1 (en) * 1998-07-24 2005-12-20 3M Innovative Properties Company Microperforated polymeric film for sound absorption and sound absorber using same
FR2781719B1 (fr) 1998-07-30 2000-09-08 Hispano Suiza Sa Structure de nid d'abeille, notamment pour absorption du son, et son procede de fabrication
SE515528C2 (sv) * 1999-12-07 2001-08-20 Saab Ab Anordning vid en akustisk absorbent
FR2817994B1 (fr) * 2000-12-08 2003-02-28 Eads Airbus Sa Panneau acoustique sandwich
DE102004012929B3 (de) * 2004-03-17 2005-04-21 Dornier Gmbh Anordnung zur Lärmreduzierung in Turbofantriebwerken
US7337875B2 (en) * 2004-06-28 2008-03-04 United Technologies Corporation High admittance acoustic liner
DE102004053383A1 (de) * 2004-11-02 2006-05-04 Eads Deutschland Gmbh Akustischer Absorber für Flugtriebwerke
US8413761B2 (en) * 2005-04-04 2013-04-09 Hexcel Corporation Acoustic honeycomb with perforated septum caps
US7311175B2 (en) * 2005-08-10 2007-12-25 United Technologies Corporation Acoustic liner with bypass cooling
DE102005039767B4 (de) * 2005-08-23 2012-06-21 Airbus Operations Gmbh Schalldämmelement für Verkehrsmittel, insbesondere für Luftfahrzeuge
US7413053B2 (en) * 2006-01-25 2008-08-19 Siemens Power Generation, Inc. Acoustic resonator with impingement cooling tubes
KR101026765B1 (ko) * 2009-05-19 2011-04-11 한국항공우주연구원 광대역 소음 제어용 청정 흡음기 및 그 제조 방법
US20120247867A1 (en) * 2010-01-08 2012-10-04 Jun Yang Composite sound-absorbing device with built in resonant cavity
US8047329B1 (en) * 2010-08-13 2011-11-01 Rohr, Inc. System and method for noise suppression

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3734234A (en) * 1971-11-08 1973-05-22 Lockheed Aircraft Corp Sound absorption structure
US4421201A (en) * 1981-09-29 1983-12-20 The Boeing Company High efficiency broadband acoustic resonator and absorption panel
US20020050420A1 (en) * 2000-10-31 2002-05-02 Alain Porte Noise reduction sandwich panel, notably for aircraft turbojet engine
CN101151420A (zh) * 2005-04-04 2008-03-26 赫克赛尔公司 隔音板盖蜂窝
CN101681616A (zh) * 2007-03-22 2010-03-24 赫克赛尔公司 隔音板塞的蜂窝结构
CN101458926A (zh) * 2007-12-14 2009-06-17 尤洛考普特公司 用于衰减噪声、尤其是转子产生的噪声的吸音结构及包括该结构的转子涵道
US20130186707A1 (en) * 2011-12-13 2013-07-25 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Unknown

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115434808A (zh) * 2021-06-03 2022-12-06 通用电气公司 声学芯及其形成工具和方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016532155A (ja) 2016-10-13
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US20150041247A1 (en) 2015-02-12
CN105493176A (zh) 2016-04-13
BR112016002891A2 (pt) 2017-08-01
KR102228528B1 (ko) 2021-03-15

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