CN113994422A - 用于产生声衰减的表面装饰元件 - Google Patents

Abstract

用于产生声衰减的表面装饰元件(100)，所述表面装饰元件包括可变形片状结构，所述可变形片状结构旨在插入底壁(101)与柔性表面壁(102)之间，所述底壁能够在其区域中变成凹入或凸出的。所述片状结构具有正交各向异性方向，其垂直于所述片状结构定向且与比其它正交各向异性方向低的剪切强度值相关联。所述片状结构能够由刚性区段(4、5)组成，所述刚性区段连接固定到所述底壁的底垫(1)，或连接固定到所述表面壁的滑动表面垫(2)。区段中的一些通过旋转连接(R1、R2)彼此连接并且连接到所述表面垫。

Description

用于产生声衰减的表面装饰元件

技术领域

本说明书涉及一种用于产生声衰减的表面装饰元件、一种衰减声发射的方法，以及一种配备有表面装饰元件的装置或设施。

背景技术

在许多情况下，无意的声发射由与声波可以传播的介质接触的壁的弯曲变形造成。以此方式，特别地，声波通过飞机机身的部分传输到飞机外部，或通过内部装饰面板或地板元件传输到飞机内部。这也是声波通过船舶或潜水艇的船体传输到水中的方式。这些无意的声发射会造成环境噪声污染并使在场人员感到不适。在一些情况下，尤其在潜水艇的情况下，船体在水中产生的无意的声发射会干扰潜水艇的任务。

技术问题

因此，本发明的目的是以高效、便宜并且导致其中声发射被衰减的装置或设施的重量和尺寸的增加受限的方式衰减此类声发射。

发明内容

为了实现此目的，本发明的第一方面提出一种用于产生声衰减的表面装饰元件，所述表面装饰元件包括可变形片状结构，所述可变形片状结构旨在插入底壁与柔性表面壁之间，所述底壁能够在其区域中变成凹入或凸出的，同时避免片状结构相对于底壁的分离并且还避免表面壁相对于片状结构的分离。例如，片状结构可以旨在胶合到底壁。类似地，表面壁可以旨在胶合到片状结构。或者，表面壁可以直接是片状结构的暴露表面。一般来说，表面壁旨在与声波可以传播的介质接触。片状结构具有若干正交各向异性方向，每个正交各向异性方向与相对于垂直于此正交各向异性方向的剪切的至少一个相应剪切强度值相关联。然后，根据本发明的一个特征，正交各向异性方向中的一个垂直于片状结构定向，与比正交各向异性方向中的至少另一个的剪切强度值低的剪切强度值相关联。优选地，与相对于其它正交各向异性方向中的剪切的所有其它剪切强度值相比，垂直于片状结构定向与最低剪切强度值相关联的正交各向异性方向。

此表面装饰元件具有全部更高的声衰减效率，因为所述表面装饰元件具有相对于与底壁平行的剪切的低剪切强度。实际上，由此底壁的凸度或凹度变化引起的垂直于底壁的片状结构的厚度变化会衰减声发射，所述声发射由底壁的凸度或凹度变化产生。然而，通过片状结构内且平行于底壁的内部滑动来促进片状结构的这些厚度变化。

片状结构可以由正交各向异性材料组成，所述正交各向异性材料例如多层材料、层压材料、具有平行于片材定向的纤维的复合材料、特别是具有面心立方结构的结晶材料等。

或者，可变形片状结构可以包括：

-一组底垫，其旨在在规则地分布在此底壁上的位置处固定到底壁；

-一组表面垫，每个表面垫包括旨在固定到表面壁的附接部分以及可移动部分，它们彼此连接以允许可移动部分相对于附接部分平行于片材移动；

-一组中间节点；

-一组刚性且相同的第一区段，每个第一区段从底垫中的一个延伸到中间节点中的一个，使得当底垫固定到底壁时所有中间节点与底壁保持一定距离，并且使得第一区段在底壁变形以增加其凸度的区域中的相邻两个中间节点之间产生间隙的增加，并且当底壁变形以增加其在所述区域中的凹度时产生此间隙的减小；以及

-一组刚性且相同的第二区段，这些第二区段分成群组，使得同一群组的第二区段将相邻的中间节点连接到同一表面垫中专用于此群组的可移动部分，每个第二区段一方面连接到中间节点中的一个，以与延伸到此中间节点的第一区段中的一个形成具有平行于片材的轴线的第一旋转连接，并且另一方面连接到表面垫中的一个的可移动部分，以与表面垫的此可移动部分形成具有平行于片材的轴线的第二旋转连接，使得当相邻的中间节点之间的间隙增加时，连接到这些中间节点的第二区段的群组的表面垫朝向底壁移动，并且当相邻的中间节点之间的间隙减小时，连接到这些中间节点的第二区段的群组的表面垫远离底壁移动。

因此，本发明的表面装饰元件由基本上中空的结构组成。因此，所述表面装饰元件的重量可能特别低。另外，所述表面装饰元件的厚度可以较小，例如小于五厘米，或甚至小于两厘米。最后，此表面装饰元件可以通过例如三维印刷工艺的增材制造工艺容易地制造。或者，所述表面装饰元件可以通过模制片状结构的部分，然后将模制部分组装在一起来制造。

在本发明的第一可能实施例中，每个底垫可以适合于在片材穿过底垫时以围绕垂直于片材的方向成角度地分布的方式将若干第一区段连接到底壁。然后，相邻的任何两个底垫通过第一区段中的两个连接到中间节点中的同一个，此中间节点在不同对的相邻底垫之间变化。

在本发明的第二可能实施例中，每个底垫可以适合于将第一区段中的一个刚性地连接到底壁，使得此第一区段在底垫处保持垂直于底壁。

优选地，为了增加声衰减效率，将底垫中的一个连接到中间节点中的一个的每个第一区段可以长于将中间节点中的一个连接到表面垫中的一个的每个第二区段。

在本发明的优选实施例中，以下附加特征中的至少一个可以任选地单独地或与它们中的几个组合地再现：

-底垫可以分布在第一等边三角形网格中，中间节点可以分布在第二等边三角形网格中，并且表面垫可以分布在第三六角形网格中。在这种情况下，第二和第三等边三角形网格可以平行于片材相对于彼此偏移，以在垂直于片材的方向上形成叠加的规则六角形网格。第一三角形网格然后可以在垂直于片材的方向上叠加在第二三角形网格上或第三三角形网格上。

-在每个表面垫内，可移动部分可以通过杆连接到附接部分，所述杆垂直于片材定向且适合于通过弯曲变形。或者，每个表面垫的可移动部分可以具有刚性颈形延伸部，所述刚性颈形延伸部支撑平行于片材定向的板。在后一种情况下，表面垫的附接部分可以具有平行于片材且被颈部穿过的开口，所述开口具有在颈部的截面的尺寸与平行于片材测量的板的尺寸之间的尺寸；

-一方面的底垫以及另一方面的表面垫可以以每4cm²一个衬垫与每225cm²一个衬垫之间的相应平均密度分布，这些密度平行于片材测量；以及

-装饰元件可以进一步包括表面壁，表面垫的附接部分固定到所述表面壁。在这种情况下，此表面壁可以包含开口，所述开口适合于各自在表面壁的两个相对侧之间形成用于流体，特别是用于空气或水的通道。有利地，这些开口可以在表面壁中具有不规则或随机的大小和/或形状和/或位置。

根据片状结构的有利于简化其制造的一种可能组成，第一区段的材料可以与底垫的材料以及中间节点的底部部分的材料连续，从而一起构成第一晶格，所述第一晶格通过在第一区段中的一个与底垫中的一个之间的每个连接处，以及在第一区段中的一个与中间节点的底部部分中的一个之间的每个连接处折叠而可变形。类似地，第二区段的材料可以与表面垫的可移动部分中的底部部分的材料以及中间节点的顶部部分的材料连续，从而一起构成第二晶格，所述第二晶格通过在第二区段中的一个与表面垫的可移动部分中的底部部分中的一个之间的每个连接处，以及在第二区段中的一个与中间节点的顶部部分中的一个之间的每个连接处折叠而可变形。然后，包含在第一晶格中的中间节点的底部部分可以与包含在第二晶格中的中间节点的顶部部分一对一刚性地连接。对于片状结构的此组成，表面垫的附接部分可以另外通过连接彼此连接，以形成旨在固定到表面壁的第三晶格，或以形成表面壁。

最后，为了获得增加的声衰减，装饰元件可以包括两个片状结构，根据本发明，每个片状结构叠加。然后，与底壁邻接的两个片状结构中的一个的表面壁充当用于另一片状结构的底壁。在这种情况下，装饰元件进一步包括布置在表面壁的与第一可变形片状结构相对的侧面上的第二可变形片状结构，并且所述第二可变形片状结构包括：

-第二组底垫，其在规则地分布在表面壁上的位置处固定到表面壁；

-第二组表面垫，每个表面垫包括旨在固定到第二表面壁的附接部分以及可移动部分，它们彼此连接以允许可移动部分相对于附接部分平行于第二片状结构的片材移动；

-第二组中间节点；

-第二组刚性且相同的第一区段，第二组第一区段中的每个第一区段从第二组底垫中的一个底垫延伸到第二组中间节点中的一个中间节点，使得第二组中间节点中的所有中间节点与表面壁保持一定距离，并且使得第二组第一区段中的第一区段在表面壁变形以增加其凸度的区域中的第二组中间节点中的相邻两个中间节点之间产生间隙的增加，并且当表面壁变形以增加其在所述区域中的凹度时产生此间隙的减小；

-第二组刚性且相同的第二区段，这些第二区段分成第二群组，使得同一第二群组的第二区段将第二组中间节点中的相邻的中间节点连接到第二组表面垫中的同一表面垫中专用于第二群组的可移动部分，第二组第二区段中的每个第二区段一方面连接到第二组中间节点中的一个中间节点，以与延伸到此中间节点的第二组第一区段中的每个第一区段形成具有平行于片材的轴线的第三旋转连接，并且另一方面连接到第二组表面垫中的一个表面垫的可移动部分，以与表面垫的此可移动部分形成具有平行于片材的轴线的第四旋转连接，使得当第二组中间节点中的相邻的中间节点之间的间隙增加时，连接到这些中间节点的第二群组的第二区段中的表面垫朝向表面壁移动，并且当相邻的中间节点之间的间隙减小时，连接到这些中间节点的第二群组的第二区段中的表面垫远离表面壁移动；

-任选地，第二表面壁，第二组表面垫中的表面垫的附接部分固定到所述第二表面壁。

本发明的第二方面提供一种衰减由底壁的弯曲变形引起的声发射的方法。此方法包括将根据本发明的第一方面的表面装饰元件固定到底壁的步骤。另外，当表面装饰元件最初不包括或不并入有表面壁时，所述方法还可以包含将表面壁固定到片状结构，在适当的情况下，固定到片状结构的表面垫的附接部分的步骤。

最后，本发明的第三方面提出一种能够通过本装置或设施的壁的弯曲变形产生声发射的装置或设施，此壁具有根据本发明的第一方面的表面装饰元件并且充当用于此装饰元件的底壁。此装置或设施可以是隔音壁的一部分，特别是高速公路隔音屏障、音乐厅或音乐练习室的壁、发动机舱或空气处理室的壁、管线、飞机、船舶或潜水艇的一部分。在飞机的情况下，运输工具的相关壁可以是飞机结构的一部分、飞机地板的一部分或飞机机舱的内部装饰面板。在船舶或潜水艇的情况下，运输工具的相关壁可以是船舶或潜水艇的船体的一部分、地板的一部分，或船舶或潜水艇的舱壁。

附图说明

参考附图，从一些非限制性实施例的以下详细描述中将更清楚地了解本发明的特征和优点，附图中：

[图1a]是在第一可能配置中的根据本发明的表面装饰元件的横截面；

[图1b]对应于第二可能配置的图1a；

[图2]是用于图1a的表面装饰元件的可能变型的透视图；

[图3]是说明根据本发明的表面装饰元件的可能组成的横截面；

[图4a]是在装饰元件的一部分的第一实施例中根据本发明的表面装饰元件的该部分的横截面的放大；

[图4b]对应于用于表面装饰元件的部分的第二实施例的图4a；

[图5]是可以用于根据本发明的表面装饰元件的表面壁的透视图；

[图6]示出了本发明的改进；以及

[图7]对应于用于根据本发明的表面装饰元件的其它可能组成的图1a。

具体实施方式

为了清晰起见，这些图中表示的元件的尺寸不对应于实际尺寸，也不对应于实际尺寸比率。另外，不同图中指示的相同参考标号表示相同元件或具有相同功能的元件。

在图中，参考标号100表示在底壁101的与不希望的声波易于在其中传播的介质接触的一侧上施加到此壁的表面装饰元件。表面装饰元件100包括可变形的片状结构，并且取决于应用，所述片状结构可以或可以不包含柔性表面壁102，应理解，当此表面壁102最初不包含在装饰元件100中时，其必须随后添加到可变形片状结构以获得声衰减功能。结合在本说明书的一般部分中使用的命名法，图中指示的参考标号具有以下意义：

110：装置或设施，所述装置或设施的壁配备有表面装饰元件100并且充当底壁101；

1：底垫，其旨在例如通过胶合或热焊接固定到底壁101；

2：表面垫；

22：表面垫2的附接部分，其旨在例如通过胶合或热焊接固定到表面壁102；

21：表面垫2的可移动部分，其与附接部分22组装在一起，使得此可移动部分可以相对于附接部分自由地或近乎自由地以平行于表面壁102的平移方式移动；

23：弯曲杆，对于[图4a]的实施例，其将可移动部分21连接到每个表面垫2中的附接部分22；

21a；21b：对于[图4b]的实施例，分别是每个可移动部分21的底部部分和滑动部分；

24,25：对于[图4b]的实施例，分别是每个滑动部分21b的延伸部和板；

27：连接表面垫2的若干附接部分22的连接处；

3：中间节点；

3a,3b：对于[图3]的片状结构100的组成，分别是每个中间节点3的底部部分和顶部部分；

4：彼此相同的第一刚性区段；

5：彼此相同的第二刚性区段；

40,50,60：分别第一、第二和第三晶格；以及

102o：表面壁102中的开口。

在一个非限制性实例中，装置110可以是潜水艇。在这种情况下，底壁101可以由潜水艇的船体的至少一部分组成。表面装饰元件100随后施加到船体的外表面，使得表面壁102与潜水艇外部的水接触。

一般来说，表面壁102由表面垫2承载在距底壁101一定距离处。这提供柔性与刚度之间的折衷，所述折衷被调适成使得此表面壁102在表面垫2附接到表面壁102的位置处垂直于底壁101局部地遵循表面垫2的移动，并且还通过纹波效应遵循在表面垫2的位置之间的这些移动。例如，表面壁102可以是厚度小于0.3mm(毫米)的薄金属箔。

底壁101能够通过此底壁的挠曲振动将声波传输到外部介质(在潜水艇的船体的情况下为海水)。因此，所述底壁在一些区域中变得局部更凸出，而且在相邻区域中变得局部更凹入，如在[图1a]和[图1b]中所表示。在底壁101的振动期间，交换具有增加的凸度和凹度的区域。一般来说，在本说明书中，术语“凸出”和“凹入”应相对于底壁101的参考形状以代数方式相对地进行理解：凸出意味着在振动期间的给定时间，底壁比其参考形状更凸出，且相反地，凹入意味着在给定时间，底壁比参考形状较少凸出。

每个第一区段4源自底垫1，并且底垫1使得每个第一区段4相对于底壁101的定向恒定或基本上恒定。换句话说，当底垫1固定到底壁101时，在对应底垫的位置处，每个第一区段4相对于底壁101的定向并不旨在至少以一阶改变。[图1a]和[图1b]中的参考标号D表示局部垂直于底壁101的方向。由于底壁101的可变曲率，此方向D在空间上以及在时间上变化，但是在底壁101的每一位置处，第一区段4具有相对于方向D恒定的相对定向。对于[图1a]的配置，源自相邻底垫1的第一区段4在中间节点3处通过其与底壁101相对的端部彼此连接。因此，它们成对地形成刚性等腰三角形，其中底壁101作为这些等腰三角形的底部。尽管此呈现在垂直于底壁101的剖面中提供，但是其以三维形式保持有效，如在下文参考[图2]所描述。对于[图1b]的配置，如存在于此第一区段的位置处，每个第一区段4保持永久地平行于方向D。所有第一区段4具有相同长度，所述长度可以在几毫米与几厘米之间。第一区段4的与底垫101相对的端部产生中间节点3。

因此，当底壁101挠曲地变形以在某一区域中变得局部更凸出时，在此区域中相邻的中间节点3相距更远地移动，如在[图1a]和[图1b]的左侧和右侧两者中显而易见。相反地，当底壁101挠曲地变形以在某一区域中变得局部更凹入时，在此区域中相邻的中间节点3更靠近一起移动，如在[图1a]和[图1b]的中心部分中显而易见。

第二区段5连接相邻的中间节点3，其中每个第二区段5的第一端连接到中间节点3中的一个，并且每个第二区段5的第二端通过表面垫2中的一个连接到另一第二区段的第二端。在每个第二区段5的两端处的连接具有旋转变形的自由度，并且被设计成具有低变形阻力。每个连接的旋转变形轴局部地一阶平行于底壁101。例如，第二区段5中的一个的每个端部连接可以通过局部变薄或通过柔性连接突片来实现。与中间节点3相对的第二区段之间的每个连接进一步连接到表面垫2。在相同表面垫2处结束的第二区段5形成第二区段的群组，如在本说明的一般部分中介绍。取决于片状结构的三维几何形状，此群组可以包含可变数目个第二区段5，例如三个、四个或六个第二区段。因此，第一区段4与第二区段5形成可变形多边形或多面体，其中侧面具有固定长度，并且相对顶点是底垫1和表面垫2且中间顶点是中间节点3。因此，当中间节点3在底壁101的区域中远离彼此移动时，在此区域中将底壁101和表面垫2分开的距离减小，并且相反地，当中间节点3在底壁101的区域中朝向彼此移动时，在此区域中将底壁101和表面垫2分离的距离增加。因此，在给定时间增加其凸度的底壁101的变形被传输到表面壁102，同时所述表面壁的凸度的增加与底壁相比减小。类似地，在给定时间增加其凹度的底壁101的变形被传输到表面壁102，同时所述表面壁的凹度的增加与底壁相比减小。由于与外部介质接触的底壁101的振动由表面壁102的振动代替，因此由外部介质中的这些振动产生的声发射的振幅减小。

在[图1a]、[图1b]、[图2]和[图6]中，参考标号R1表示在中间节点3处第一区段4与第二区段5之间的旋转连接，并且参考标号R2表示在第二区段5与表面垫2的可移动部分21之间的旋转连接。这些旋转连接R1和R2在本说明书的一般部分中分别称为第一和第二旋转连接。

第二区段5的长度可以相对于底壁101的静止形状或参考形状以及声波发射的期望衰减水平进行调整。特别地，当底壁101在静止时平坦且第二区段5的长度等于第一区段4的长度时，仅局部描述的片状结构向表面壁102提供与底壁101的曲率相反的曲率。一般来说，所有第二区段5具有相同长度，所述长度也可以在几毫米与几厘米之间。

有利地，表面壁102可以具有开口102o(参见[图5])，使得外部介质可以填充底壁101与表面壁102之间的空间。然后，到外部介质中的声发射不仅由表面壁102的位移产生，而且由底壁101通过开口102o的位移产生。产生造成衰减的声干扰。为了更有效的干扰，开口102o可以任意地分布在表面壁102中并且具有随机的相应尺寸。

[图2]示出对于[图1a]的配置的平行于底壁101的底垫1、表面垫2和中间节点3的实例分布。底垫1形成等边三角形网格，并且表面垫2在方向D上叠加在底垫1上。中间节点3随后还形成等边三角形网格，其在网格投影到底壁101上时与底垫1的网格交错。本领域的普通技术人员将知道如何将具有三阶轴向对称性的此三维几何形状传递到[图1b]的配置。在此其它配置中，中间节点3形成等边三角形网格，其在方向D上叠加在底垫1的网格上，并且表面垫2形成另一等边三角形网格，其在网格投影到底壁101上时与底垫1的网格交错。可以替代地采用特别是具有四阶轴向对称性的其它三维几何形状。

此类片状结构可以通过通常被称为3D打印的三维打印制造。

[图3]说明片状结构的可能组成，这有助于特别是通过模制热固性材料的其它制造过程。出于此目的，每个中间节点3可以分成底部部分3a和顶部部分3b。然后可以制造第一晶格40，所述第一晶格将底垫1、第一区段4和中间节点3的底部部分3a分组成连续地连接的网格。此第一晶格40可以以平坦的一般形状模制，然后通过在所有第一区段4的两端处折叠而成形。类似地，除了如下文参考[图4b]所描述将每个表面垫2分成可移动部分21和附接部分22之外，表面垫2的每个可移动部分21可以分成底部部分21a和滑动部分21b。然后可以制造第二晶格50，所述第二晶格将中间节点3的顶部部分3b、第二区段5以及表面垫2的可移动部分21的底部部分21a分组成另一连续地连接的网格。此第二晶格50也可以以大体上平坦的形状模制，然后通过在所有第二区段5的两端处折叠而成形。最后，可以制造第三晶格60，所述第三晶格将表面垫2的附接部分22分组成又一连续地连接的网格，其中在相邻的附接部分22之间具有连接处27。然后可以通过例如通过胶合或热焊接将第一晶格40的中间节点3的底部部分3a与第二晶格50的中间节点3的顶部部分3b组装在一起，以及通过将第二晶格50的表面垫2中的可移动部分21的底部部分21a与连接到第三晶格60的表面垫2的互补部分组装在一起来形成片状结构。为此，每个底部部分21a可以具有接头，所述接头旨在永久性插入到表面垫2的可移动部分21的对应滑动部分21b的孔中。

为了实现声衰减操作，表面垫2的每个可移动部分21必须相对于相同表面垫2的附接部分22可移动，此附接部分22刚性地固定到表面壁2。表面垫2的每个可移动部分21的平行于底壁101或以平行于表面壁102的等效方式的平移运动必须是可能的。[图4a]说明用于在每个表面垫2内产生此连接的第一方式。为此，每个表面垫2的可移动部分21可以由柔性地可弯曲的相应杆23连接到表面垫2的附接部分22。通过杆23的挠曲使可移动部分21与附接部分22之间的平行于表面壁102的平移移位成为可能。为了增加声衰减的效率，当杆23细长时，相对于此移位存在较少阻力。出于此目的，可移动部分21可以相对于第二区段5的端部且在底壁101的方向上具有凹入形状，以减小片状结构的总厚度。

[图4b]说明用于在每个表面垫2内产生具有两个平移自由度的连接的另一方式。出于此目的，每个第二区段5通过旋转连接R2连接到表面垫2的可移动部分21的底部部分21a，并且可移动部分21的底部部分21a通过可移动部分21的滑动部分21b与相同表面垫2的附接部分22相关联。滑动部分21b提供与附接部分22的滑动连接。滑动部分21b刚性连接到底部部分21a，并且可以包括颈形延伸部24以及由延伸部24承载的板25。附接部分22然后包括空腔22a，所述空腔横向地大于板25且深度大于板的厚度。它还具有部分地封闭空腔22a的收缩部22b或颈部，同时留下大于延伸部24的横截面的开口26。因此，当开口26也横向地小于板25时，通过板25在空腔22a中的滑动，底部部分21a相对于表面壁102仅平行于表面壁102的平移移动是可能的。任选地，所有连接处27可以由两个叠加层27a和27b形成，所述叠加层中的一个27a形成空腔22a且另一个27b形成喉部22b。

[图6]示出可以相同的两个表面装饰元件100和100'的堆叠。与表面装饰元件100'相关的参考标号1'到5'分别对应于与表面装饰元件100相关的参考标号1到5。表面装饰元件100'的旋转连接R1'和R2'对应于表面装饰元件100的旋转连接R1和R2，并且在本说明书的一般部分中分别称为第三和第四旋转连接。由表面装饰元件100的表面垫2承载的表面壁102充当表面装饰元件100'的底壁。参考标号102'表示第二可变形表面壁，所述第二可变形表面壁与其中可能传播声波的外部介质接触并且表面垫2'的附接部分固定到所述第二可变形表面壁。由于两个表面装饰元件100和100'的累积变形，因此可以获得更高的声衰减效率。

最后，[图7]示出表面装饰元件100的另一类型的实施例，所述表面装饰元件也根据本发明且对于其中每一个，片状结构由正交各向异性材料层组成。此材料具有平行于底壁101的滑动平面PG。表面壁102可以是胶合到正交各向异性材料层的柔性层，例如具有额外保护功能的层，或另外可以由与底壁101相对的正交各向异性材料层的表面直接地形成。象征性地，[图7]示出局部地增加其凸度的底壁101的变形导致正交各向异性材料在两个滑动平面PG(在图的左边部分和右边部分中可见)之间的此位置处变薄。相反地，局部地增加其凹度的底壁101的变形导致正交各向异性材料在两个滑动平面PG(在图的中心部分中可见)之间局部变厚。在局部垂直于底壁101的每个方向D上的这些局部厚度变化的累积导致表面壁102的曲率变化，所述表面壁的曲率小于底壁101的曲率。以此方式，对于相同的底壁101的弯曲变形，由表面壁102发射的声波的振幅比已经直接由底壁101发射的声波的振幅小。

应理解，可以通过在保持至少一些所列举优点的同时修改上文详细描述的实施例的次要方面来再现本发明。特别地，已经引用的所有数值仅提供用于说明并且可以根据所考虑的应用而改变。

Claims (14)

1.用于产生声衰减的表面装饰元件(100)，所述表面装饰元件包括可变形片状结构，所述可变形片状结构旨在插入底壁(101)与柔性表面壁(102)之间，所述底壁能够在其区域中变成凹入或凸出的，同时避免所述片状结构相对于所述底壁的分离并且还避免所述表面壁相对于所述片状结构的分离，

所述片状结构具有若干正交各向异性方向，每个正交各向异性方向与相对于垂直于所述正交各向异性方向的剪切的至少一个相应剪切强度值相关联，

所述正交各向异性方向中的一个垂直于所述片状结构定向，与比所述正交各向异性方向中的至少另一个的剪切强度值低的剪切强度值相关联，

其特征在于，所述可变形片状结构包括：

-一组底垫(1)，其旨在在规则地分布在所述底壁上的位置处固定到所述底壁(101)；

-一组表面垫(2)，每个表面垫包括旨在固定到所述表面壁(102)的附接部分(22)以及可移动部分(21)，它们彼此连接以允许所述可移动部分相对于所述附接部分平行于片材移动；

-一组中间节点(3)；

-一组刚性且相同的第一区段(4)，每个第一区段从所述底垫(1)中的一个延伸到所述中间节点(3)中的一个，使得当所述底垫固定到所述底壁时所有中间节点与所述底壁(101)保持一定距离，并且使得所述第一区段在所述底壁变形以增加所述底壁的凸度的区域中的相邻两个中间节点之间产生间隙的增加，并且当所述底壁变形以增加所述底壁在所述区域中的凹度时产生所述间隙的减小；以及

-一组第二刚性且相同的区段(5)，所述第二区段分成群组，使得同一群组的第二区段将相邻的中间节点(3)连接到同一表面垫(2)中专用于所述群组的可移动部分(21)，每个第二区段一方面连接到所述中间节点中的一个以与延伸到所述中间节点的每个第一区段形成具有平行于所述片材的轴线的第一旋转连接(R1)，并且另一方面连接到所述表面垫中的一个的可移动部分，以与所述表面垫的可移动部分形成具有平行于所述片材的轴线的第二旋转连接(R2)，使得当相邻的中间节点之间的间隙增加时，连接到所述中间节点的第二区段的群组的表面垫朝向所述底壁(101)移动，并且当相邻的中间节点之间的间隙减小时，连接到所述中间节点的第二区段的群组的表面垫远离所述底壁移动。

2.根据权利要求1所述的表面装饰元件(100)，其特征在于，每个底垫(1)适用于在所述片材穿过所述底垫时以围绕垂直于所述片材的方向(D)成角度地分布的方式将若干第一区段(4)连接到所述底壁(101)，并且其中相邻的任何两个底垫通过所述第一区段中的两个连接到所述中间节点(3)中的同一个，所述中间节点在不同对的相邻底垫之间变化。

3.根据权利要求1所述的表面装饰元件(100)，其特征在于，每个底垫(1)适用于将所述第一区段(4)中的一个刚性地连接到所述底壁(101)，使得所述第一区段在所述底垫处保持垂直于所述底壁。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的表面装饰元件(100)，其特征在于，将所述底垫(1)中的一个连接到所述中间节点(3)中的一个的每个第一区段(4)长于将所述中间节点中的一个连接到所述表面垫(2)中的一个的每个第二区段(5)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的表面装饰元件(100)，其特征在于，所述底垫(1)根据第一等边三角形网格分布，所述中间节点(3)根据第二等边三角形网格分布，并且所述表面垫(2)根据第三六角形网格分布，

所述第二和第三等边三角形网格平行于所述片材相对于彼此偏移，以在垂直于所述片材的方向(D)上形成叠加的规则六角形网格，以及

第一三角形网格在垂直于所述片材的方向上叠加在第二三角形网格上或第三三角形网格上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的表面装饰元件(100)，其特征在于，在每个表面垫(2)内，所述可移动部分(21)通过杆(23)连接到所述附接部分(22)，所述杆垂直于所述片材定向且适用于通过弯曲变形。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的表面装饰元件(100)，其特征在于，在每个表面垫(2)内，所述可移动部分(21)具有刚性颈形延伸部(24)，所述刚性颈形延伸部支撑平行于所述片材定向的板(25)，并且所述附接部分(22)具有平行于所述片材且被颈部穿过的开口(26)，并且所述开口具有在颈部的截面尺寸与平行于所述片材测量的板的尺寸之间的尺寸。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的表面装饰元件(100)，其特征在于，所述第一区段(4)与所述底垫(1)以及所述中间节点(3)的底部部分(3a)成一体并且一起构成第一晶格(40)，所述第一晶格通过在所述第一区段中的一个与所述底垫中的一个之间的每个连接处，以及在所述第一区段中的一个与所述中间节点的底部部分中的一个之间的每个连接处折叠而可变形，

并且其中所述第二区段(5)与所述表面垫(2)的可移动部分(21)的底部部分(21a)以及所述中间节点(3)的顶部部分(3b)成一体并且一起构成第二晶格(50)，所述第二晶格通过在所述第二区段中的一个与所述表面垫的可移动部分中的底部部分中的一个之间的每个连接处，以及在所述第二区段中的一个与所述中间节点的顶部部分中的一个之间的每个连接处折叠而可变形，

包含在所述第一晶格(40)中的中间节点(3)的底部部分(3a)与包含在所述第二晶格(50)中的中间节点的顶部部分(3b)一对一刚性地连接，

并且其中所述表面垫(2)的附接部分(22)进一步通过连接处(27)彼此连接，以形成旨在固定到所述表面壁(102)的第三晶格(60)，或以形成所述表面壁。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的表面装饰元件(100)，其进一步包括所述表面壁(102)，所述表面垫(2)的附接部分(22)固定到所述表面壁。

10.根据权利要求9所述的表面装饰元件(100)，其特征在于，所述表面壁(102)包含开口(102o)，所述开口适合于各自在所述表面壁的两个相对侧之间形成用于流体，特别是用于空气或水的通道，所述开口能够在所述表面壁中具有不规则或随机的大小和/或形状和/或位置。

11.根据权利要求9或10所述的表面装饰元件(100)，其进一步包括第二可变形片状结构，所述第二可变形片状结构布置在所述表面壁(102)与所述可变形片状结构相对的侧面上，并且所述第二可变形片状结构包括：

-第二组底垫(1')，其在规则地分布在所述表面壁上的位置处固定到所述表面壁(102)；

-第二组表面垫(2')，每个表面垫包括旨在固定到第二表面壁(102')的附接部分以及可移动部分，它们彼此连接以允许所述可移动部分相对于所述附接部分平行于所述第二片状结构的片材移动；

-第二组中间节点(3')；

-第二组刚性且相同的第一区段(4')，所述第二组第一区段中的每个第一区段从所述第二组底垫中的底垫(1')中的一个延伸到所述第二组中间节点中的中间节点(2')中的一个，使得所述第二组中间节点中的所有中间节点与所述表面壁(102)保持一定距离，并且使得所述第二组第一区段中的第一区段在所述表面壁变形以增加所述表面壁的凸度的区域中的第二组中间节点中的相邻两个中间节点之间产生间隙的增加，并且当所述表面壁变形以增加所述表面壁在所述区域中的凹度时产生所述间隙的减小；

-第二组刚性且相同的第二区段(5')，所述第二区段分成第二群组，使得同一第二群组的第二区段将所述第二组中间节点中的相邻的中间节点(3')连接到所述第二组表面垫中的同一表面垫(2')中专用于所述第二群组的可移动部分，所述第二组第二区段中的每个第二区段一方面连接到所述第二组中间节点中的中间节点之一，以与延伸到所述中间节点的第二组第一区段中的每个第一区段形成具有平行于所述片材的轴线的第三旋转连接，并且另一方面连接到所述第二组表面垫中的表面垫之一的可移动部分，以与所述表面垫的可移动部分形成具有平行于所述片材的轴线的第四旋转连接，使得当所述第二组中间节点中的相邻的中间节点之间的间隙增加时，连接到所述中间节点(3')的第二群组的第二区段中的表面垫(2')朝向所述表面壁(102)移动，并且当相邻的中间节点之间的间隙减小时，连接到所述中间节点的第二群组的第二区段中的表面垫远离所述表面壁移动；以及

-任选地，第二表面壁(102')，所述第二组表面垫中的表面垫(2')的附接部分固定到所述第二表面壁。

12.衰减由底壁(101)的弯曲变形引起的声发射的方法，其包括将根据权利要求1至11中任一项所述的表面装饰元件(100)固定到所述底壁的步骤。

13.能够通过本装置或设施的壁的弯曲变形来产生声发射的装置或设施(110)，所述壁具有根据权利要求1至11中任一项所述的表面装饰元件(100)并且充当用于所述装饰元件的底壁(101)。

14.根据权利要求13所述的装置或设施(110)，其选自隔音壁、音乐厅或音乐练习室的壁、发动机舱或空气处理室的壁、管线、飞机、船舶或潜水艇的一部分。

Images