EP4548338A1 - Assemblage de secteurs de composant acoustique - Google Patents

Assemblage de secteurs de composant acoustique

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Publication number
EP4548338A1
EP4548338A1 EP23738833.5A EP23738833A EP4548338A1 EP 4548338 A1 EP4548338 A1 EP 4548338A1 EP 23738833 A EP23738833 A EP 23738833A EP 4548338 A1 EP4548338 A1 EP 4548338A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
acoustic
annular
assembly
hollow
elements
Prior art date
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Pending
Application number
EP23738833.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Nicolas Pierre LANFANT
Hugues Laurent ALGLAVE
Patrick Dunleavy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran SA
Original Assignee
Safran SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran SA filed Critical Safran SA
Publication of EP4548338A1 publication Critical patent/EP4548338A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/172—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/161—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general in systems with fluid flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D33/00—Arrangement in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for
    • B64D33/04—Arrangement in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for of exhaust outlets or jet pipes
    • B64D33/06—Silencing exhaust or propulsion jets

Definitions

  • the present invention relates to the general field of acoustic structures or panels. It concerns more particularly but not exclusively the acoustic attenuation structures used to reduce the noise produced in aircraft engines as well as in gas turbines or exhausts thereof.
  • Acoustic attenuation structures are typically made up of an acoustic surface plate or skin permeable to the acoustic waves that it is desired to attenuate and a full reflective plate or skin called a “closing plate”, a multi-element acoustic component and a multicellular body being placed between these two walls.
  • the multicellular body is generally constituted by a set of partitions, for example in the shape of a honeycomb, and the multi-element acoustic component generally comprises complex hollow acoustic elements, for example cones, arranged in the cells of the multicellular body.
  • such structures form Helmholtz-type resonators which make it possible to attenuate acoustic waves in a certain frequency range. Acoustic attenuation structures of this type are described in particular in document FR 3 108 765 Al.
  • the multi-element acoustic component In most applications of such acoustic structures, for example in aeronautics, the multi-element acoustic component must be light in order to limit the mass of the acoustic structure. In order to produce a lightweight multi-element acoustic component, it is necessary to use manufacturing methods allowing the production of very thin walls, such as for example injection or stamping at controlled temperature and pressure. However, such methods require special tooling and parameters, which limit the size of the multi-element acoustic components that can be obtained by these methods. However, the acoustic structures can be intended to cover the interior or exterior annular surface of large parts or elements, for example a fan casing of an aeronautical engine.
  • Fixing devices are used to connect the different sectors of the multi-element acoustic component along the perimeter of the surface to be covered.
  • the fixing devices used increase the mass of the acoustic structure and generally represent areas which do not contribute to acoustic attenuation. Additionally, the fastening devices used can have an aerodynamic impact by disrupting airflow.
  • the positioning of the different pieces of the acoustic structure relative to each other along the perimeter of the surface to be covered can also be complex, particularly when the hollow acoustic elements or cells have a hexagonal shape. Indeed, as illustrated in Figure 1, gaps can be present between the different pieces of acoustic structure. These games represent areas not covered by the acoustic assembly, which will therefore not be able to fulfill their acoustic attenuation function. Furthermore, without special provisions, the assembly edges between the different sectors may not be complementary, and thus cause additional uncovered areas, as illustrated in Figure 1.
  • the uncovered areas also create discontinuities in the acoustic treatment, which will modify the structure of the acoustic field by repelling the energy which propagates in the annular acoustic structure.
  • the drop in acoustic performance is much greater than the drop in performance due solely to the loss of acoustic functional surface.
  • uncovered areas and overlaps can decrease the aerodynamic performance of the acoustic structure, by disrupting airflow and increasing the drag of the acoustic structure.
  • the main aim of the present invention is therefore to enable the assembly of acoustic structures by overcoming at least some of the aforementioned problems.
  • the invention proposes an annular sector of annular multi-element acoustic component extending in an assembly direction between a first assembly edge and a second assembly edge opposite the first assembly edge, the sector comprising a plurality of rows of hollow complex acoustic elements each having a shape tapering progressively between a base and an apex, the hollow complex elements being connected to each other by one or more adjacent edges, each row extending from the first to the second assembly edge following the assembly direction, said sector being characterized in that it comprises a plurality of first rows comprising the same number of hollow complex elements and one or more second rows comprising one hollow complex element less than the first rows, each second row further comprising a male fastening element on one of the assembly edges and a female fastening element on the other assembly edge, the female fastening element having the same dimension than a complex hollow element following the assembly direction.
  • annular sectors whose first rows have the same number of hollow acoustic elements and whose second rows comprising the male and female attachment elements have one less hollow acoustic element than the first rows we ensure that we achieve annular sectors whose first assembly edge is complementary to the second assembly edge. Furthermore, by using a female fastening element having the same dimension as a hollow complex element following the assembly direction, it is ensured that the area occupied by the assembly of a female fastening element with a male attachment element integrates perfectly between two adjacent sectors, without altering the complementarity between the edges of said sectors.
  • the male attachment element has a pierced shape gradually narrowing between a base and a top.
  • the male attachment element being able to fulfill an acoustic attenuation function. More particularly, the male attachment element preferably has a geometric shape identical to that of the complex hollow acoustic elements.
  • the bases of the hollow complex acoustic elements are hexagonal.
  • the invention further relates to an annular multi-element acoustic component comprising the assembly of a plurality of annular sectors according to the invention following the assembly direction, each male attachment element of an annular sector of the acoustic component being inserted into a female attachment element of an adjacent sector. Positioning the sectors in relation to each other is thus facilitated, the attachment elements serving as benchmarks for assembling the sectors in relation to each other. In addition, the space occupied by the attachment elements is limited and fits perfectly into the assembly between the complex hollow acoustic elements of the different sectors.
  • all sectors are identical.
  • each sector has the same dimensions, the same shape of complex hollow acoustic elements, the same number of rows of complex hollow acoustic elements, the same number of hollow acoustic elements in each first and second row, the same offset between the rows of complex hollow acoustic elements, the same shape of attachment elements, the same positioning of the attachment elements.
  • the invention also relates to an annular acoustic attenuation structure comprising an annular multi-element acoustic component according to the invention and an annular multi-cell body, the top of each complex hollow acoustic element of the multi-element acoustic component being inserted into a cell of the multi-cell body.
  • the assembly of the male attachment element with the female attachment element is present in a volume between the surface defined by the bases or the edges of the complex hollow acoustic elements and the surface defined by the vertices complex hollow acoustic elements.
  • the assembly of the male element with the female element does not generate any extra thickness, which makes it possible not to alter the aerodynamics of the multi-element acoustic component and to facilitate the assembly of said multi-element acoustic component with a possible multi-cell body. or a possible acoustic skin.
  • the acoustic attenuation structure further comprises a perforated acoustic skin, said acoustic skin being in contact with the base of the complex hollow acoustic elements.
  • the annular multicellular body comprises a plurality of annular sectors of assembled multicellular body extending in the direction of assembly, the length of the annular sectors of the multicellular body being greater than the length annular sectors of the multi-element acoustic component following the assembly direction.
  • the manufacturing and assembly of the multicellular body present fewer constraints than the manufacturing and assembly of the multi-element acoustic component, because the manufacturing and assembly tolerances of the multi-cellular body are less strict than those of the multi-element acoustic component.
  • multicellular body sectors longer than the multi-element acoustic component sectors the robustness of the assembly of the acoustic structure is increased.
  • the invention further relates to a method for designing an annular multi-element acoustic component according to the invention, said annular multi-element acoustic component extending around an axial direction and having a determined interior or exterior section perimeter, each annular sector of acoustic component extending in the axial direction between a first circumferential edge and a second circumferential edge, the circumferential edges extending in the assembly direction, the method comprising the following steps:
  • the design method according to the invention makes it possible to produce multi-element acoustic components which can be assembled easily and with very little clearance between the sectors.
  • the invention proposes to slightly adjust the width of the hollow acoustic elements to limit the play between the sectors, which ultimately makes it possible to improve the acoustic properties of the annular multi-element acoustic component by reducing the non-functional zones and limiting discontinuities in the acoustic field.
  • by ensuring a constant number of complex hollow elements per row we ensure that complementary axial edges are obtained at the junction between the annular sectors.
  • an annular acoustic attenuation structure comprising:
  • the annular acoustic attenuation structure comprising at least the annular multi-element acoustic component, the annular multi-cellular body and the acoustic skin.
  • Figure 1 schematically illustrates the assembly of an annular acoustic structure around a cylindrical element without the invention.
  • Figure 2 is a partial exploded perspective view of an acoustic structure according to one embodiment of the invention comprising a multi-element acoustic component.
  • Figure 3 is a perspective view of a sector of the multi-element acoustic component of Figure 2 comprising attachment elements in accordance with one embodiment of the invention.
  • Figure 4 is a sectional view of two acoustic component sectors assembled according to a first variant.
  • Figure 5 is a sectional view of two acoustic component sectors assembled according to a second variant.
  • Figure 6 is a perspective view of the assembly of a multi-element acoustic component different from that illustrated in Figure 1.
  • Figure 7 is a flowchart describing the method of designing a multi-element acoustic component according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 8 Figure 8 schematically illustrates the steps of the design process of Figure 7.
  • Figure 9 is a schematic partial sectional view of the assembled acoustic structure of Figure 2.
  • Figure 2 illustrates the assembly of an acoustic structure 1 according to the invention on the developable external surface of a large annular part 5 extending around an axial direction D a .
  • the acoustic structure according to the invention is assembled on the developable internal surface of a large annular part 5.
  • the annular part 5 can for example be a fan casing of a jet engine, an aircraft turbojet nacelle, a fuselage element, an element wing, a platform linking the blades of a stator or an interior flow separator, also called “IFS" for "inner flow spacer”.
  • IFS interior flow separator
  • annular here describes a shape comprising at least one developable internal or external surface extending around the axial direction D a and making a complete turn around said axial direction D a , and having a constant section in each perpendicular plane in said axial direction D a .
  • annular can describe for example a shape having a cylindrical surface of revolution, as illustrated in Figures 1 to 9.
  • the annular acoustic structure 1 comprises at least one annular multi-element acoustic component 10 and an annular multi-cell body 20.
  • the annular multi-cell body 20 and the annular multi-element acoustic component 10 each extend around the axial direction D a in an assembly direction circumferential D c .
  • the multicellular body 20 comprises a plurality of cells 210 distributed in rows and separated by partitions 220 which form a network of ribs.
  • the multicellular body 20 is preferably in contact with the surface to be covered of the part 5.
  • the annular multi-element acoustic component 10 comprises a plurality of complex hollow acoustic elements 110 distributed in rows. In a well-known manner, the annular multi-element acoustic component 10 is inserted into the annular multi-cell body 20 so that each complex hollow acoustic element 110 of the multi-element acoustic component 10 is inserted into a cell 210 of the multi-cell body 20.
  • the acoustic structure 1 also comprises an acoustic skin 30 which covers the annular multi-element acoustic component 10.
  • the function of the acoustic skin 30 is to let the sound waves to be attenuated pass through inside the acoustic structure 1.
  • the acoustic skin 30 comprises a plurality of perforations 31.
  • the annular multi-element acoustic component 10 is produced by assembling a plurality of annular sectors 100 of multi-element acoustic component annular 10.
  • the annular multi-element acoustic component 10 is mounted sector by sector in the annular multi-cell body 20.
  • Figure 3 illustrates an example of an annular sector 100 of an annular multi-element acoustic component 10.
  • the annular sector 100 extends along the circumferential assembly direction D c between a first assembly edge 101a and a second assembly edge 102a opposite the first assembly edge 101a.
  • the first assembly edge 101a of the annular sector 100 is intended to be assembled with the second assembly edge of an adjacent annular sector, and the second assembly edge 102a of the annular sector 100 is intended to be assembled with the first assembly edge of an adjacent annular sector.
  • the annular sector 100 further extends in the axial direction D a between a first circumferential edge 101c and a second circumferential edge 102c.
  • the first circumferential edge 101c and a second circumferential edge 102c preferably have the same length L c .
  • the annular sector 100 of annular multi-element acoustic component 10 comprises a plurality of complex hollow acoustic elements 110 distributed in rows. Each row of hollow acoustic elements 110 extends along the circumferential assembly direction D c from the first assembly edge 101a to the second assembly edge 102a of the annular sector 100.
  • the complex hollow acoustic elements each have a tapering shape progressively between a base and a top, the hollow acoustic elements being connected to each other by one or more adjacent edges.
  • the hollow complex acoustic elements have for example the shape of a pierced truncated cone or a pierced truncated pyramid, as illustrated in Figures 2 to 9.
  • the base of each complex acoustic element 110 is in continuous contact with the base of the adjacent complex acoustic elements 110 so as to form a continuous network of edges.
  • the annular sector 100 extends in thickness along a thickness direction D e , perpendicular to the axial direction D a and to the circumferential assembly direction D c , between an upper surface 100a and a lower surface 100b.
  • the upper surface 100a is defined by the bases of the hollow acoustic elements 110 and the lower surface 100b is defined by the vertices of the hollow acoustic elements 110.
  • the upper surface 100a is therefore of length L c following the circumferential assembly direction D c .
  • the annular sector 100 of annular multi-element acoustic component 10 comprises a plurality of first rows of hollow acoustic elements 110 having the same number n of hollow acoustic elements 110.
  • the number n of elements hollow acoustic elements 110 of each first row is seven.
  • the annular sector 100 of annular multi-element acoustic component 10 further comprises one or more second rows of hollow acoustic elements 110 having one hollow acoustic element 110 less than the first rows, this that is to say that the second row or rows of hollow acoustic elements 110 have the same number n-1 of hollow acoustic elements 110.
  • the number n-1 of acoustic elements hollow 110 of each second row is six.
  • Each second row of hollow acoustic elements 110 further comprises a male attachment element 121 on one of the assembly edges 101a or 102a of the annular sector 100 and a female attachment element 122 on the other edge of assembly 101a or 102a of the annular sector 100.
  • the sector 100 comprises 8 rows of hollow acoustic elements 110, including 6 first rows and 2 second rows.
  • the male attachment element 121 of the annular sector 100 is intended to cooperate with the female attachment element of an adjacent annular sector
  • the female attachment element 122 of the annular sector 100 is intended to cooperate with the male attachment element of an adjacent annular sector.
  • the cooperation of a male fastening element with a female fastening element is done by insertion of the male fastening element into the female fastening element.
  • the cooperation of a male attachment element of an annular sector of the multi-element acoustic component 10 with a female attachment element of an adjacent annular sector of the multi-element acoustic component 10 makes it possible to fix said annular sector to the adjacent annular sector.
  • the female attachment element 122 has the same dimension along the circumferential assembly direction D c as a complex hollow acoustic element 110.
  • the male fastening elements 121 have a shape similar to that of the complex hollow acoustic elements 110, as illustrated in Figures 2 and 3.
  • the male elements 121 have a pierced shape gradually narrowing between a base and a top, the base of the male elements 121 being located on the same side of the annular sector 100 as the bases of the complex hollow acoustic elements 110 and the top of the male attachment elements 121 being located on the same side of the annular sector 100 as the tops of the complex hollow acoustic elements 110.
  • the geometric shape of the base of the male attachment elements 121 is identical to the geometric shape of the bases of the complex hollow acoustic elements 110.
  • the base of the male attachment elements 121 will be of preferably hexagonal in shape.
  • the female attachment elements 122 can have a flat shape pierced by a through hole allowing the insertion and maintenance of a male fastening element 121, as illustrated in Figures 2 and 3.
  • the male fastening element 121 is inserted into the female fastening element by the application of pressure, so that the male fastening element is tightened by the female fastening element.
  • the male fastening element is mounted in the female fastening element so that the base of the male fastening element is in contact with the female fastening element.
  • the female attachment elements 124 can also have a shape similar to that of the elements complex hollow acoustics 110, that is to say that the female attachment elements 124 have a pierced shape gradually narrowing between a base and a top, the base of the female attachment elements 124 being located on the same side of the sector annular as the bases of the complex hollow acoustic elements 110 and the top of the female attachment elements 124 being located on the same side as the tops of the complex hollow acoustic elements 110.
  • the male attachment element 123 is mounted in the female fastening element 124 such that the base of the male fastening element 123 is in contact with the base of the female fastening element 124, the shape of the female fastening element 124 hugging the shape of the male attachment element 123 between the base and the top of the male attachment element 123.
  • the assembly of the male fastening element 125 with the female fastening element 126 is of the snap button type.
  • the assembly of the male attachment element with the female attachment element has a dimension along the thickness direction D e less than or equal to the dimension of the other complex hollow acoustic elements 110 along the thickness direction D e .
  • the assembly of the male attachment element with the female attachment element does not cross the surface formed by the bases or the edges of the complex hollow acoustic elements.
  • the assembly of the male attachment element with the female attachment element is present in a volume between the surface defined by the bases or the edges of the complex hollow acoustic elements and the surface defined by the vertices of the acoustic elements complex hollows.
  • all the male attachment elements 121 of the annular sector 100 are located on the second assembly edge 102a and all the female attachment elements 122 of the annular sector 100 are located on the first assembly edge 101a, in order to facilitate the manufacture of the annular sector 100 and the assembly of said sector 100 with the adjacent sectors of multi-element acoustic component.
  • the first assembly edge comprises male and female attachment elements
  • the second assembly edge then also having female attachment elements on the second rows where the first edge includes a male fastener element and male fastener elements for the second rows where the first edge includes a female fastener element.
  • a second row of hollow acoustic elements 110 is not adjacent to another second row of hollow acoustic elements 110, in order to improve the assembly between them of the annular sectors of the annular multi-element acoustic component 10.
  • two second rows of hollow acoustic elements 110 of an annular sector 100 are preferably separated by one or more first rows of hollow acoustic elements 110.
  • the squares formed by the hollow acoustic elements are arranged side by side, each side of the squares being oriented in the circumferential assembly direction D c or in the axial direction D a .
  • the length L c of an annular sector 100 of multi-element acoustic component 10 must be understood as the length extending along the circumferential assembly direction D c between the exterior side of a square hollow acoustic element of a first row belonging to the first assembly edge and the exterior side of a square hollow acoustic element of the same first row belonging to the second assembly edge.
  • the centers of the circles formed by the hollow acoustic elements of the same row are aligned according to the circumferential assembly direction D c .
  • the length L c of an annular sector 100 of multi-element acoustic component 10 must be understood as the length extending in the circumferential direction D c between the exterior side of a circular hollow acoustic element of a first row belonging to the first assembly edge and the exterior side of an element circular hollow acoustic elements of the same first row belonging to the second assembly edge, said length diametrically crossing the circular hollow acoustic elements of the first row at their center.
  • the centers of the circles of the circular hollow acoustic elements of at least every other row per alternation are aligned in the axial direction D a .
  • the hexagons formed by the hollow acoustic elements 110 are arranged side by side, the centers of the hexagons of the hollow acoustic elements 110 of the same row being aligned according to the circumferential assembly direction D c .
  • the length L c of the annular sector 100 of multi-element acoustic component 10 must be understood as the length extending in the circumferential assembly direction D c between the exterior side of a hexagonal hollow acoustic element 110 of a first row belonging to the first assembly edge 101a and extending along the axial direction D a , and the exterior side of a hexagonal hollow acoustic element 110 of the same first row belonging to the second assembly edge 102a and extending along the axial direction D a , said length crossing the hexagonal hollow acoustic elements 110 of the first row at their center.
  • the centers of the hexagons of the hollow acoustic elements 110 in every other row alternately are aligned in the axial direction D a .
  • the assembly of the annular sectors 100 of the multi-element acoustic component along the circumferential assembly direction D c makes it possible to produce the multi-element acoustic component 10.
  • all the annular sectors 100 of the multi-element acoustic component are identical, in order to facilitate manufacturing and mounting said multi-element acoustic component 10.
  • annular sectors 100 of identical multi-element acoustic components and having the same number of hollow acoustic elements 110 in each first row as well as one hollow acoustic element 110 less in each second row comprising attachment elements 121 and 122 , we ensure that the assembly edges 101a and 102a of the annular sectors 100 will be complementary. This property of complementarity applies even when the rows of complex hollow acoustic elements are offset irregularly with respect to each other, as illustrated in Figure 6, which illustrates a multi-element acoustic component 10b comprising a plurality of annular sectors 100b comprising complex hollow acoustic elements 110b. In the example illustrated in Figure 6, the assembly edges of the annular sectors 100b are complementary to their junction.
  • annular sectors 100 of the multi-element acoustic component 10 can be designed according to the design method of the invention illustrated in Figures 7 and 8.
  • the multi-element acoustic component 10 is arranged in contact with the multi-cell body 20.
  • the perimeter Pi 0 of the upper surface of the multi-element acoustic component 10 must correspond to the perimeter P20 of the upper surface of the multi-cell body 20 in each plane perpendicular to the direction axial D a in order to avoid clearances or overlaps between the annular sectors 100.
  • the perimeter P10 of the upper surface of the multi-element acoustic component 10 corresponds to the sum of the lengths L c of each sector 100 of the multi-element acoustic component 10.
  • the perimeter P 2 o of the upper surface of the multicellular body 20 is determined in a well-known manner from the perimeter of the surface to be covered of the part 5 and the desired thickness e 2 o of the multicellular body 20 in the thickness direction D e .
  • the sectors 100 of the multi-element acoustic component 10 are identical, and all have the same length L c following the circumferential assembly direction D c .
  • the first step 1000 of designing the multi-element acoustic component 10 makes it possible to determine the number N of annular sectors 100 that said multi-element acoustic component 10 will include.
  • the maximum achievable length L cma x for the annular sectors 100 of the multi-element acoustic component 10 following the assembly direction circumferential D c is limited and depends on the manufacturing method used for the manufacture of said annular sectors 100.
  • the annular sectors 100 can be produced in a well-known manner by injection or stamping, preferably at controlled temperature and pressure.
  • the length L c of the annular sectors 100 is less than or equal to the maximum achievable length L cma x imposed by the manufacturing means.
  • the length L c of the annular sectors 100 be as close as possible to the maximum length achievable L cma x-
  • the number N of sectors 100 of the multi-element acoustic component 10 is determined by rounding to the next integer the ratio of the perimeter Pio of the upper surface of the multi-element acoustic component 10 to be produced by the maximum achievable length L cma x d' an annular sector imposed by the manufacturing means.
  • the perimeter Pio of the upper surface of the multi-element acoustic component 10 corresponds to the perimeter P20 of the upper surface of the multi-cell body 20.
  • the perimeter P20 of the upper surface of the multicellular body 20 will be approximately 9600 mm.
  • the perimeter Pio of the upper surface of the multi-element acoustic component 10 to be produced will be approximately 9600 mm.
  • the maximum achievable length L cma x of an annular sector is 1000 mm.
  • the number N of sectors 100 of the multi-element acoustic component 10 will be equal to 10.
  • the length L c of each of the N annular sectors 100 is determined, by dividing the perimeter Pw of the upper surface of the multi-element acoustic component 10 to be produced by the number N of sectors 100. In our example, we thus obtain a length L c equal to 960 mm.
  • the third step 3000 of designing the multi-element acoustic component 10 makes it possible to determine a theoretical width l c o of each complex hollow acoustic element following the circumferential assembly direction D c .
  • This theoretical width l c o corresponds to the theoretical width allowing optimal reduction of the acoustic waves to be attenuated, particularly in relation to a given frequency range.
  • This theoretical width l c o can be determined by an acoustic study carried out independently of the process described here.
  • the theoretical width l c o of a hollow acoustic element corresponds to the distance extending along the circumferential assembly direction D c from the middle of the edge separating the hollow acoustic element from a first adjacent hollow acoustic element of the same row up to the middle of the edge separating the hollow acoustic element from the second adjacent hollow acoustic element of the same row.
  • the theoretical width l c o of the hollow acoustic elements 110 following the circumferential assembly direction D c is estimated at 20 mm.
  • the third step 3000 can be carried out independently of the first and second steps 1000 and 2000.
  • the first and second steps 1000 and 2000 can also be carried out in parallel with the third step 3000.
  • the fourth step 4000 of designing the multi-element acoustic component 10 makes it possible to determine an integer number n of hollow acoustic elements 110 in each first row of each annular sector 100.
  • This number n is obtained by rounding the ratio of the length to unity L c of the circumferential edges 101c and 102c by the theoretical width l c o of the hollow acoustic elements 110.
  • each annular sector 100 has a length L c of 960 mm and the theoretical width l c o is estimated at 18 mm.
  • a number n of 53 complex hollow acoustic elements 110 in each first row i.e. a number of 52 complex hollow acoustic elements 110 in each second row comprising male and female attachment elements 121 and 122.
  • the 53 complex hollow acoustic elements 110 have a theoretical width l c o of 18 mm.
  • all of the n complex hollow acoustic elements 110 of a first row have a length of 954 mm, i.e. a difference of 6 mm with the length L c of 960 mm.
  • these ten lost spaces 111 of approximately 6 mm represent a total lost space of approximately 60 mm in the circumferential direction D c .
  • the design method proposed by the invention aims to reduce this wasted space, in order to increase the functional surface of the annular acoustic structure 1 and to allow easier and lower-cost assembly of the multi-element acoustic component 10.
  • the fifth step 5000 of designing the multi-element acoustic component 10 makes it possible to determine a final width l c of the complex hollow acoustic elements 110 following the circumferential assembly direction De
  • This final width l c is obtained by dividing the length L c of the circumferential edges 101c and 102c by the number n of complex hollow acoustic elements 110 of each first row of sectors 100.
  • each annular sector 100 has a length L c of 960 mm and a number n of 53 complex hollow acoustic elements 110 in a first row.
  • the final width l c of a hollow acoustic element 110 will be 18.1 mm, an increase of 0.1 mm compared to the theoretical width l c o -
  • the difference in width between the theoretical width l c o and the final width l c of the complex hollow acoustic elements 110 is not high enough to cause a significant reduction in the acoustic performance of the acoustic structure 1.
  • this difference allows a clear improvement in the assembly of the multi-element acoustic component 10 and an improvement in the area and continuity of the functional surface of the acoustic structure 1.
  • identical annular sectors 100 are produced allowing very satisfactory mounting of the multi-element acoustic component 10 in the multi-cell body 20 around the part 5.
  • the design of identical annular sectors facilitates their manufacture and reduces associated design and manufacturing costs.
  • the design and manufacture of the multicellular body 20 are less restrictive than the design and manufacture of the multi-element acoustic component 10.
  • the design of the multi-element acoustic component 10 is first preferably carried out, which then makes it possible to determine the number and the dimensions of the cells 210 of the multicellular body 20, so that each complex hollow acoustic element 110 and each female attachment element 122 corresponds to a cell 210 of the multicellular body 20.
  • the multicellular body 20 is also assembled in sectors 200 on the surface to be covered of the part 5, as illustrated in FIG. 8.
  • sectors 200 of bodies are preferably produced.
  • multicellular 20 of large size in order to use a limited number of sectors 200 of multicellular body 20.
  • the length of the annular sectors 200 of the multicellular body 20 following the circumferential assembly direction D c is greater than the length L c of the annular sectors 100 of the multi-element acoustic component 10.
  • the network of partitions 220 of the multicellular body 20 and the sectors 100 of the multi-element acoustic component 10 can be produced by injection of a thermoplastic or thermosetting material loaded or not, by injection-compression of a thermoplastic or thermosetting material loaded or not or by injection with temperature control of the tooling of a thermoplastic or thermosetting material loaded or not.
  • the acoustic skin 30 can be produced by manual or automatic draping of a composite material with a thermoplastic or thermosetting matrix.
  • the thermoplastic material used to manufacture the sectors 100 of the multi-element acoustic component 10 or the network of partitions 220 of the multi-cellular body 20 may be notably but not exclusively selected from the following materials: polyaryl ether ketones (PAEK) such as polyetheretherketone (PEEK) and polyether ketone ketone (PEKK), polyetherimides (PEI), polycarbonate (PC), polyphenylene sulfide (PPS), polysulfones (PSU).
  • PAEK polyaryl ether ketones
  • PEEK polyetheretherketone
  • PEKK polyether ketone ketone
  • PEI polyetherimides
  • PC polycarbonate
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PSU polysulfones
  • the network of partitions 220 of the multicellular body 20 can also be obtained using a honeycomb structure, for example made of aluminum or Nomex®.
  • the sectors 100 of the multi-element acoustic component 10 or the network of partitions 220 of the multi-cell body 20 can be produced directly by being curved according to the circumferential assembly direction D c , or can be curved after manufacturing, for example by hand or by making a hot shaping operation. Thin complex acoustic elements are more easily deformed than thick acoustic elements.
  • the sectors 100 of the multi-element acoustic component 10 can be assembled with the multi-cell body 20 by gluing or welding.
  • the assembly between the sectors 100 of the multi-element acoustic component 10 and the multi-cell body 20 is greatly facilitated by the self- positioning of the complex acoustic elements 110 with the partitions 220 of the multicellular body 20.
  • the acoustic skin 30 can be fixed by gluing or welding to the upper portion of the bases of the complex acoustic elements 110.
  • the acoustic structure 1 comprises a plurality of complete acoustic cells each formed by a complex acoustic element 110 and the partitions 220 of the multicellular body 20 which surround it, as illustrated in Figure 9.
  • the height Hno of the complex acoustic elements 110 is less than the height H 2 IO of the cells 210 of the multicellular body 20. More precisely, the height Hn 0 of the hollow acoustic elements 110 is between 10% and 99% of the height H210 of the cells 210 following the thickness direction D e .
  • the height Hno can be between 5 mm and 100 mm while the base of each hollow acoustic element 110 can fit into a circle with a diameter between 5 mm and 50 mm.
  • the complex hollow acoustic elements 110 have a very low Eno thickness, less than 1 mm and typically between 0.3 mm and 0.5 mm.
  • annular acoustic structure The annular acoustic structure, the multi-element acoustic component and its sectors as well as the multi-cellular body illustrated in Figures 1 to 9 are simplified, and the number of cells or hollow acoustic elements per row or per sector can vary or be reduced for reasons for simplification of the figures.

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Abstract

L'invention concerne notamment l'assemblage de secteurs annulaires (100) d'un composant acoustique multiéléments annulaire (10), chaque secteur (100) comprenant une pluralité de rangées d'éléments acoustiques complexes creux (110) ayant chacun une forme se rétrécissant progressivement entre une base et un sommet, chaque secteur (100) comprenant une pluralité de premières rangées comprenant un même nombre d'éléments complexes creux (110) et une ou plusieurs deuxièmes rangées comprenant un élément complexe creux (110) de moins que les premières rangées, chaque deuxième rangée comprenant en outre un élément d'attache mâle (121) sur l'un des bords d'assemblage (102a) et un élément d'attache femelle (122) sur l'autre bord d'assemblage (101a), l'élément d'attache femelle (121) ayant la même dimension qu'un élément complexe creux (110) selon la direction d'assemblage (Dc).

Description

Description
Titre de l'invention : Assemblage de secteurs de composant acoustique
Domaine Technique
La présente invention se rapporte au domaine général des structures ou panneaux acoustiques. Elle concerne plus particulièrement mais non exclusivement les structures d'atténuation acoustiques utilisées pour réduire les bruits produits dans les moteurs d'avion comme dans les turbines à gaz ou échappement de ceux-ci.
Technique antérieure
Les structures d'atténuation acoustique sont typiquement constituées d’une plaque ou peau de surface acoustique perméable aux ondes acoustiques que l’on souhaite atténuer et d’une plaque ou peau pleine réfléchissante dite « plaque de fermeture », un composant acoustique multiéléments et un corps multicellulaire étant disposé entre ces deux parois. Le corps multicellulaire est généralement constitué par un ensemble de cloisons, par exemple en forme de nid d'abeille, et le composant acoustique multiéléments comporte généralement des éléments acoustiques creux complexes, par exemple des cônes, disposés dans les cellules du corps multicellulaire. De façon bien connue, de telles structures forment des résonateurs de type Helmholtz qui permettent d’atténuer dans une certaine gamme de fréquences les ondes acoustiques. Des structures d'atténuation acoustique de ce type sont notamment décrites dans le document FR 3 108 765 Al.
Dans la plupart des applications de telles structures acoustiques, par exemple dans l'aéronautique, le composant acoustique multiéléments doit être léger afin de limiter la masse de la structure acoustique. Afin de réaliser un composant acoustique multiéléments léger, il est nécessaire d'utiliser des méthodes de fabrication permettant la réalisation de parois très fines, comme par exemple l'injection ou l'estampage à température et pression contrôlées. Toutefois, de telles méthodes nécessitent des outillages et des paramètres particuliers, qui limitent la taille des composants acoustiques multiéléments pouvant être obtenus par ces méthodes. Or, les structures acoustiques peuvent être destinées à recouvrir la surface annulaire intérieure ou extérieure de pièces ou d'éléments de grande taille, par exemple d'un carter de soufflante d'un moteur aéronautique. Ainsi, il est nécessaire de réaliser le composant acoustique multiéléments en plusieurs secteurs annulaires, puis d'assembler lesdits secteurs de composant acoustique multiéléments sur la surface à recouvrir en les montant avec le corps multicellulaire et la peau acoustique, de sorte à former une structure acoustique annulaire épousant la surface à recouvrir.
Des dispositifs de fixation sont utilisés pour lier les différents secteurs du composant acoustique multiéléments le long du périmètre de la surface à recouvrir.
Toutefois, la conception, le positionnement et l'assemblage des différents morceaux de la structure acoustique peuvent être délicats.
Tout d'abord, les dispositifs de fixation utilisés augmentent la masse de la structure acoustique et représentent généralement des zones qui ne participent pas à l'atténuation acoustique. En outre, les dispositifs de fixation utilisés peuvent avoir un impact aérodynamique en perturbant l'écoulement de l'air.
Le positionnement des différents morceaux de la structure acoustique les uns par rapport aux autres le long du périmètre de la surface à couvrir peut également être complexe, en particulier lorsque les éléments acoustiques creux ou les cellules ont une forme hexagonale. En effet, comme illustré sur la figure 1, des jeux peuvent être présents entre les différents morceaux de structure acoustique. Ces jeux représentent des zones non couvertes par l'ensemble acoustique, qui ne pourront donc pas remplir leur fonction d'atténuation acoustique. En outre, sans dispositions particulières, les bords d'assemblage entre les différents secteurs peuvent ne pas être complémentaires, et ainsi provoquer des zones non couvertes supplémentaires, comme illustré sur la figure 1.
Par ailleurs, les zones non couvertes créent également des discontinuités dans le traitement acoustique, qui vont modifier la structure du champ acoustique en repoussant l'énergie qui se propage dans la structure acoustique annulaire. Ainsi, la baisse de performance acoustique est très supérieure à la baisse de performance due uniquement à la perte de surface fonctionnelle acoustique. A l'inverse, il peut être nécessaire de découper les morceaux de structure acoustique lors du montage afin d'éviter des chevauchements non désirés entre des secteurs et ainsi permettre l'assemblage. Ces découpes représentent un gaspillage de matière et entraînent des coûts non nécessaires.
Enfin, les zones non couvertes et les chevauchements peuvent diminuer la performance aérodynamique de la structure acoustique, en perturbant l'écoulement de l'air et en augmentant la traînée de la structure acoustique.
Exposé de l'invention
La présente invention a donc pour but principal de permettre l'assemblage de structures acoustiques en s'affranchissant d'au moins certaines des problématiques précitées.
A cet effet, l'invention propose un secteur annulaire de composant acoustique multiéléments annulaire s'étendant selon une direction d'assemblage entre un premier bord d'assemblage et un deuxième bord d'assemblage opposé au premier bord d'assemblage, le secteur comprenant une pluralité de rangées d'éléments acoustiques complexes creux ayant chacun une forme se rétrécissant progressivement entre une base et un sommet, les éléments complexes creux étant reliés les uns aux autres par un ou plusieurs bords adjacents, chaque rangée s'étendant du premier au deuxième bord d'assemblage suivant la direction d'assemblage, ledit secteur étant caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de premières rangées comprenant un même nombre d'éléments complexes creux et une ou plusieurs deuxièmes rangées comprenant un élément complexe creux de moins que les premières rangées, chaque deuxième rangée comprenant en outre un élément d'attache mâle sur l'un des bords d'assemblage et un élément d'attache femelle sur l'autre bord d'assemblage, l'élément d'attache femelle ayant la même dimension qu'un élément complexe creux suivant la direction d'assemblage.
En utilisant des secteurs annulaires dont les premières rangées présentent le même nombre d'éléments acoustiques creux et dont les deuxièmes rangées comprenant les éléments d'attache mâle et femelle présentent un élément acoustique creux de moins que les premières rangées, on s'assure de réaliser des secteurs annulaires dont le premier bord d'assemblage est complémentaire du deuxième bord d'assemblage. En outre, en utilisant un élément d'attache femelle ayant la même dimension qu'un élément complexe creux suivant la direction d'assemblage, on s'assure que la zone occupée par l'assemblage d'un élément d'attache femelle avec un élément d'attache mâle s'intégre parfaitement entre deux secteurs adjacents, sans altérer la complémentarité entre les bords desdits secteurs.
En outre, il n'est plus nécessaire de ménager une zone pour l'assemblage de deux secteurs voisins, cette fonction étant assurée par les éléments d'attache. Ainsi, la surface réellement consacrée à l'atténuation acoustique est augmentée comparativement aux structures acoustiques de l'art antérieur ne comprenant pas de tels éléments d'attache.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, l'élément d'attache mâle présente une forme percée se rétrécissant progressivement entre une base et un sommet.
Ainsi, on limite encore davantage les zones ne participant pas effectivement à l'atténuation acoustique du fait de l'assemblage des secteurs, l'élément d'attache mâle étant apte à remplir une fonction d'atténuation acoustique. Plus particulièrement, l'élément d'attache mâle présente de préférence une forme géométrique identique à celle des éléments acoustiques creux complexes.
Selon un autre mode particulier de réalisation de l'invention, les bases des éléments acoustiques complexes creux sont hexagonales.
L'assemblage d'un composant acoustique multiéléments comprenant des éléments acoustiques creux complexes hexagonaux est plus délicat que dans le cas d'éléments acoustiques creux carrés. Ainsi, les secteurs selon l'invention sont particulièrement intéressants dans le cas d'éléments acoustiques creux complexes hexagonaux.
L'invention concerne en outre un composant acoustique multiéléments annulaire comprenant l'assemblage d'une pluralité de secteurs annulaires selon l'invention suivant la direction d'assemblage, chaque élément d'attache mâle d'un secteur annulaire du composant acoustique étant inséré dans un élément d'attache femelle d'un secteur adjacent. La mise en position des secteurs les uns par rapport est ainsi facilitée, les éléments d'attache servant de repères pour l'assemblage des secteurs les uns par rapport aux autres. En outre, l'espace occupé par les éléments d'attache est limitée et s'intégre parfaitement dans l'assemblage entre les éléments acoustiques creux complexes des différents secteurs.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, tous les secteurs sont identiques.
Par « secteurs identiques », on entend que chaque secteur présente les mêmes dimensions, la même forme d'éléments acoustiques creux complexes, le même nombre de rangées d'éléments acoustiques creux complexes, le même nombre d'éléments acoustiques creux dans chaque première et deuxième rangée, le même décalage entre les rangées d'éléments acoustiques creux complexes, la même forme d'éléments d'attache, le même positionnement des éléments d'attache.
Ainsi, la conception et la fabrication des secteurs sont grandement simplifiées, et par conséquent la conception et la fabrication de la structure acoustique complète est facilitée.
L'invention concerne également une structure d'atténuation acoustique annulaire comprenant un composant acoustique multiéléments annulaire selon l'invention et un corps multicellulaire annulaire, le sommet de chaque élément acoustique creux complexe du composant acoustique multiéléments étant inséré dans une cellule du corps multicellulaire.
De préférence, l'assemblage de l'élément d'attache mâle avec l'élément d'attache femelle est présent dans un volume compris entre la surface définie par les bases ou les bords des éléments acoustiques creux complexes et la surface définie par les sommets des éléments acoustiques creux complexes. Ainsi, l'assemblage de l'élément mâle avec l'élément femelle ne génère pas de surépaisseur, ce qui permet de ne pas altérer l'aérodynamisme du composant acoustique multiéléments et de faciliter l'assemblage dudit composant acoustique multiéléments avec un éventuel corps multicellulaire ou une éventuelle peau acoustique. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, la structure d'atténuation acoustique comprenant en outre une peau acoustique perforée, ladite peau acoustique étant en contact avec la base des éléments acoustiques creux complexes.
Selon un autre mode particulier de réalisation de l'invention, le corps multicellulaire annulaire comprend une pluralité de secteurs annulaires de corps multicellulaire assemblés s'étendant suivant la direction d'assemblage, la longueur des secteurs annulaires du corps multicellulaire étant plus importante que la longueur des secteurs annulaires du composant acoustique multiéléments suivant la direction d'assemblage.
En effet, la fabrication et l'assemblage du corps multicellulaire présentent moins de contraintes que la fabrication et l'assemblage du composant acoustique multiéléments, car les tolérances de fabrication et d'assemblage du corps multicellulaire sont moins strictes que celles du composant acoustique multiéléments. Ainsi, afin de limiter le nombre de fixations ou de manipulations pour former le corps multicellulaire, on cherche à assembler un nombre de secteurs de corps multicellulaire restreint. En outre, en utilisant des secteurs de corps multicellulaire plus longs que les secteurs de composant acoustique multiéléments, on augmente la robustesse de l'assemblage de la structure acoustique.
L'invention concerne en outre un procédé de conception d'un composant acoustique multiéléments annulaire selon l'invention, ledit composant acoustique multiéléments annulaire s'étendant autour d'une direction axiale et présentant un périmètre de section intérieure ou extérieure déterminé, chaque secteur annulaire de composant acoustique s'étendant selon la direction axiale entre un premier bord circonférentiel et un deuxième bord circonférentiel, les bords circonférentiels s'étendant suivant la direction d'assemblage, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- détermination d'un nombre de secteurs annulaires du composant acoustique multiéléments en arrondissant à l'entier supérieur le rapport du périmètre de la section dudit composant acoustique par la longueur théorique maximale d'un secteur annulaire de composant acoustique multiéléments,
- détermination de la longueur des bords circonférentiels de chaque secteur annulaire de composant acoustique, - détermination d'une largeur théorique suivant la direction d'assemblage des éléments acoustiques complexes creux correspondant à l'atténuation acoustique souhaitée,
- détermination d'un nombre entier d'éléments acoustiques complexes creux par première rangée de chaque secteur annulaire,
- détermination d'une largeur finale suivant la direction d'assemblage des éléments acoustiques complexes creux.
Ainsi, le procédé de conception selon l'invention permet de réaliser des composants acoustiques multiéléments s'assemblant facilement et avec un jeu entre les secteurs très réduit. En effet, l'invention propose d'ajuster légèrement la largeur des éléments acoustiques creux pour limiter le jeu entre les secteurs, ce qui permet in fine d'améliorer les propriétés acoustiques du composant acoustique multiéléments annulaire en réduisant les zones non fonctionnelles et en limitant les discontinuités dans le champ acoustique. En outre, en assurant un nombre d'éléments complexes creux constant par rangée, on s'assure l'obtention de bords axiaux complémentaires à la jonction entre les secteurs annulaires.
Finalement, l'invention propose un procédé de fabrication d'une structure d'atténuation acoustique annulaire comprenant :
- la conception d'un composant acoustique multiéléments annulaire telle que décrite précédemment,
- la fabrication des secteurs annulaires dudit composant acoustique multiéléments conformément à la conception,
- l'assemblage des secteurs annulaires du composant acoustique multiéléments les uns avec les autres et avec un corps multicellulaire annulaire, de sorte que chaque élément acoustique creux complexe soit disposé dans une cellule du corps multicellulaire,
- le recouvrement du composant acoustique multiéléments par une peau acoustique de sorte à former la structure d'atténuation acoustique annulaire comprenant au moins le composant acoustique multiéléments annulaire, le corps multicellulaire annulaire et la peau acoustique.
Brève description des dessins [Fig. 1] La figure 1 illustre schématiquement l'assemblage d'une structure acoustique annulaire autour d'un élément cylindrique sans l'invention.
[Fig. 2] La figure 2 est une vue partielle en perspective éclatée d'une structure acoustique selon un mode de réalisation de l'invention comprenant un composant acoustique multiéléments.
[Fig. 3] La figure 3 est une vue en perspective d'un secteur du composant acoustique multiéléments de la figure 2 comprenant des éléments d'attache conformément à un mode de réalisation de l'invention.
[Fig. 4] La figure 4 est une vue en coupe de deux secteurs de composant acoustique assemblés selon une première variante.
[Fig. 5] La figure 5 est une vue en coupe de deux secteurs de composant acoustique assemblés selon une deuxième variante.
[Fig. 6] La figure 6 est une vue en perspective de l'assemblage d'un composant acoustique multiélément différent de celui illustré sur la figure 1.
[Fig. 7] La figure 7 est un organigramme décrivant le procédé de conception d'un composant acoustique multiéléments selon un mode de réalisation de l'invention.
[Fig. 8] La figure 8 illustre schématiquement les étapes du procédé de conception de la figure 7.
[Fig. 9] La figure 9 est une vue schématique en coupe partielle de la structure acoustique de la figure 2 assemblée.
Description des modes de réalisation
La figure 2 illustre l'assemblage d'une structure acoustique 1 selon l'invention sur la surface externe développable d'une pièce annulaire 5 de grande dimension s'étendant autour d'une direction axiale Da. On ne sort bien entendu pas du cadre de l'invention si la structure acoustique selon l'invention est assemblée sur la surface interne développable d'une pièce annulaire 5 de grande dimension.
La pièce annulaire 5 peut par exemple être un carter de soufflante d'un moteur à réaction, une nacelle de turboréacteur d'avion, un élément de fuselage, un élément de voilure, une plateforme liant les aubes d'un stator ou un séparateur de flux intérieur, également appelé « IFS » pour « inner flow spacer » ».
Le terme « annulaire » décrit ici une forme comprenant au moins une surface interne ou externe développable s'étendant autour de la direction axiale Da et réalisant un tour complet autour de ladite direction axiale Da, et présentant une section constante dans chaque plan perpendiculaire à ladite direction axiale Da. Ainsi, le terme « annulaire » peut décrire par exemple une forme ayant une surface cylindrique de révolution, comme illustré sur les figures 1 à 9.
La structure acoustique annulaire 1 comprend au moins un composant acoustique multiéléments annulaire 10 et un corps multicellulaire annulaire 20. Le corps multicellulaire annulaire 20 et le composant acoustique multiéléments annulaire 10 s'étendent chacun autour de la direction axiale Da suivant une direction d'assemblage circonférentielle Dc.
Le corps multicellulaire 20 comprend une pluralité de cellules 210 réparties en rangées et séparées par des cloisons 220 qui forment un réseau de nervures. Le corps multicellulaire 20 est de préférence en contact avec la surface à recouvrir de la pièce 5. Le composant acoustique multiéléments annulaire 10 comprend une pluralité d'éléments acoustiques creux complexes 110 répartis en rangées. De manière bien connue, le composant acoustique multiéléments annulaire 10 est inséré dans le corps multicellulaire annulaire 20 de sorte que chaque élément acoustique creux complexe 110 du composant acoustique multiéléments 10 soit inséré dans une cellule 210 du corps multicellulaire 20.
De préférence, la structure acoustique 1 comprend également une peau acoustique 30 qui recouvre le composant acoustique multiéléments annulaire 10. La peau acoustique 30 a pour fonction de laisser passer les ondes sonores à atténuer à l'intérieur de la structure acoustique 1. A cet effet, la peau acoustique 30 comprend une pluralité de perforations 31.
Le composant acoustique multiéléments annulaire 10 est réalisé par assemblage d'une pluralité de secteurs annulaires 100 de composant acoustique multiéléments annulaire 10. De préférence, le composant acoustique multiéléments annulaire 10 est monté secteur par secteur dans le corps multicellulaire annulaire 20.
La figure 3 illustre un exemple de secteur annulaire 100 de composant acoustique multiéléments annulaire 10.
Le secteur annulaire 100 s'étend suivant la direction d'assemblage circonférentielle Dc entre un premier bord d'assemblage 101a et un deuxième bord d'assemblage 102a opposé au premier bord d'assemblage 101a. Le premier bord d'assemblage 101a du secteur annulaire 100 est destiné à être assemblé avec le deuxième bord d'assemblage d'un secteur annulaire adjacent, et le deuxième bord d'assemblage 102a du secteur annulaire 100 est destiné à être assemblé avec le premier bord d'assemblage d'un secteur annulaire adjacent.
Le secteur annulaire 100 s'étend en outre suivant la direction axiale Da entre un premier bord circonférentiel 101c et un deuxième bord circonférentiel 102c. Le premier bord circonférentiel 101c et un deuxième bord circonférentiel 102c ont de préférence la même longueur Lc.
Le secteur annulaire 100 de composant acoustique multiéléments annulaire 10 comprend une pluralité d'éléments acoustiques creux complexes 110 répartis en rangées. Chaque rangée d'éléments acoustiques creux 110 s'étend selon la direction d'assemblage circonférentielle Dc du premier bord d'assemblage 101a au deuxième bord d'assemblage 102a du secteur annulaire 100. Les éléments acoustiques creux complexes présentent chacun une forme se rétrécissant progressivement entre une base et un sommet, les éléments acoustiques creux étant reliés les uns aux autres par un ou plusieurs bords adjacents. Les éléments acoustiques complexes creux ont par exemple une forme de cône tronqué percé ou de pyramide tronquée percée, comme illustré sur les figures 2 à 9. La base de chaque élément acoustique complexe 110 est en contact continu avec la base des éléments acoustiques complexes 110 adjacents de manière à former un réseau continu de bords.
Le secteur annulaire 100 s'étend en épaisseur suivant une direction d'épaisseur De, perpendiculaire à la direction axiale Da et à la direction d'assemblage circonférentielle Dc, entre une surface supérieure 100a et une surface inférieure 100b. La surface supérieure 100a est définie par les bases des éléments acoustiques creux 110 et la surface inférieure 100b est définie par les sommets des éléments acoustiques creux 110. La surface supérieure 100a est par conséquent de longueur Lc suivant la direction d'assemblage circonférentielle Dc.
Le secteur annulaire 100 de composant acoustique multiéléments annulaire 10 comprend une pluralité de premières rangées d'éléments acoustiques creux 110 présentant un même nombre n d'éléments acoustiques creux 110. Dans l'exemple illustré sur la figure 3, le nombre n d'éléments acoustiques creux 110 de chaque première rangée est de sept. Le secteur annulaire 100 de composant acoustique multiéléments annulaire 10 comprend en outre une ou plusieurs deuxièmes rangées d'éléments acoustiques creux 110 présentant un élément acoustique creux 110 de moins que les premières rangées, c'est-à-dire que la ou les deuxièmes rangées d'éléments acoustiques creux 110 présentent un même nombre n-1 d'éléments acoustiques creux 110. Dans l'exemple illustré sur la figure 3, le nombre n-1 d'éléments acoustiques creux 110 de chaque deuxième rangée est de six.
Chaque deuxième rangée d'éléments acoustiques creux 110 comprend en outre un élément d'attache mâle 121 sur l'un des bords d'assemblage 101a ou 102a du secteur annulaire 100 et un élément d'attache femelle 122 sur l'autre bord d'assemblage 101a ou 102a du secteur annulaire 100. Dans l'exemple illustré sur la figure 3, le secteur 100 comprend 8 rangées d'éléments acoustiques creux 110, dont 6 premières rangées et 2 deuxièmes rangées.
L'élément d'attache mâle 121 du secteur annulaire 100 est destiné à coopérer avec l'élément d'attache femelle d'un secteur annulaire adjacent, et l'élément d'attache femelle 122 du secteur annulaire 100 est destiné à coopérer avec l'élément d'attache mâle d'un secteur annulaire adjacent. La coopération d'un élément d'attache mâle avec un élément d'attache femelle se fait par insertion de l'élément d'attache mâle dans l'élément d'attache femelle. La coopération d'un élément d'attache mâle d'un secteur annulaire du composant acoustique multiéléments 10 avec un élément d'attache femelle d'un secteur annulaire adjacent du composant acoustique multiéléments 10 permet de fixer ledit secteur annulaire au secteur annulaire adjacent. L'élément d'attache femelle 122 présente la même dimension suivant la direction d'assemblage circonférentielle Dc qu'un élément acoustique creux complexe 110. Ainsi, la mise en place des secteurs annulaires les uns par rapport aux autres peut être réalisée sans laisser de zones non couvertes par un élément acoustique creux complexe 100 ou par un élément d'attache femelle 122, l'élément d'attache femelle 122 dans lequel un élément d'attache mâle est inséré remplissant complètement la zone entre deux secteurs annulaires adjacents.
De préférence, afin que les zones recouvertes par les éléments d'attache femelles 122 dans lesquels des éléments d'attaches mâles sont insérés ne soient pas perdues et puissent remplir une fonction d'atténuation acoustique, les éléments d'attache mâles 121 présentent une forme similaire à celle des éléments acoustiques creux complexes 110, comme illustré sur les figures 2 et 3. Ainsi, les éléments mâles 121 présentent une forme percée se rétrécissant progressivement entre une base et un sommet, la base des éléments mâles 121 étant située du même côté du secteur annulaire 100 que les bases des éléments acoustiques creux complexes 110 et le sommet des éléments d'attache mâles 121 étant situé du même côté du secteur annulaire 100 que les sommets des éléments acoustiques creux complexes 110. De préférence, la forme géométrique de la base des éléments d'attache mâles 121 est identique à la forme géométrique des bases des éléments acoustiques creux complexes 110. Ainsi, si les bases des éléments acoustiques creux complexes 110 présentent une forme hexagonale, la base des éléments d'attache mâles 121 sera de préférence de forme hexagonale.
Dans la configuration où les éléments d'attache mâle 121 présentent une forme similaire à celle des éléments acoustiques creux complexes 110, les éléments d'attache femelles 122 peuvent présenter une forme plate percée par un orifice traversant permettant l'insertion et le maintien d'un élément d'attache mâle 121, comme illustré sur les figures 2 et 3. De préférence, l'élément d'attache mâle 121 est inséré dans l'élément d'attache femelle par l'application d'une pression, de sorte que l'élément d'attache mâle soit serré par l'élément d'attache femelle. De préférence, l'élément d'attache mâle est monté dans l'élément d'attache femelle de sorte que la base de l'élément d'attache mâle soit au contact de l'élément d'attache femelle. Selon une variante illustrée sur la figure 4, dans la configuration où les éléments d'attache mâle 123 présentent une forme similaire à celle des éléments acoustiques creux complexes 110, les éléments d'attache femelles 124 peuvent également présenter une forme similaire à celle des éléments acoustiques creux complexes 110, c'est-à-dire que les éléments d'attache femelles 124 présentent une forme percée se rétrécissant progressivement entre une base et un sommet, la base des éléments d'attache femelles 124 étant située du même côté du secteur annulaire que les bases des éléments acoustiques creux complexes 110 et le sommet des éléments d'attache femelles 124 étant situé du même côté que les sommets des éléments acoustiques creux complexes 110. Ainsi, l'élément d'attache mâle 123 est monté dans l'élément d'attache femelle 124 de sorte que la base de l'élément d'attache mâle 123 soit au contact de la base de l'élément d'attache femelle 124, la forme de l'élément d'attache femelle 124 serrant la forme de l'élément d'attache mâle 123 entre la base et le sommet de l'élément d'attache mâle 123.
Selon une autre variante illustrée sur la figure 5, l'assemblage de l'élément d'attache mâle 125 avec l'élément d'attache femelle 126 est de type bouton pression.
On ne sort bien entendu pas du cadre de l'invention si d'autres modes d'attaches mâle/femelle sont utilisés.
Dans toutes les configurations, l'assemblage de l'élément d'attache mâle avec l'élément d'attache femelle présente une dimension suivant la direction d'épaisseur De inférieure ou égale à la dimension des autres éléments acoustiques creux complexes 110 suivant la direction d'épaisseur De. En particulier, l'assemblage de l'élément d'attache mâle avec l'élément d'attache femelle ne traverse par la surface formée par les bases ou les bords des éléments acoustiques creux complexes. L'assemblage de l'élément d'attache mâle avec l'élément d'attache femelle est présent dans un volume compris entre la surface définie par les bases ou les bords des éléments acoustiques creux complexes et la surface définie par les sommets des éléments acoustiques creux complexes.
De préférence, comme illustré sur les figures 2 et 3, tous les éléments d'attache mâle 121 du secteur annulaire 100 sont situés sur le deuxième bord d'assemblage 102a et tous les éléments d'attache femelle 122 du secteur annulaire 100 sont situés sur le premier bord d'assemblage 101a, afin de faciliter la fabrication du secteur annulaire 100 et l'assemblage dudit secteur 100 avec les secteurs adjacents de composant acoustique multiéléments.
On ne sort toutefois pas du cadre de l'invention lorsque le premier bord d'assemblage comprend des éléments d'attache mâle et femelle, le deuxième bord d'assemblage présentant alors également des éléments d'attache femelle sur les deuxièmes rangées où le premier bord comprend un élément d'attache mâle et des éléments d'attache mâle pour les deuxièmes rangées où le premier bord comprend un élément d'attache femelle.
De préférence, une deuxième rangée d'éléments acoustiques creux 110 n'est pas adjacente d'une autre deuxième rangée d'éléments acoustiques creux 110, afin d'améliorer l'assemblage entre eux des secteurs annulaires du composant acoustique multiéléments annulaire 10. Ainsi, deux deuxièmes rangées d'éléments acoustiques creux 110 d'un secteur annulaire 100 sont de préférence séparées par une ou plusieurs premières rangées d'éléments acoustiques creux 110.
Dans le cas d'éléments acoustiques creux à base carrée, les carrés formés par les éléments acoustiques creux sont disposés côtés contre côtés, chaque côté des carrés étant orienté selon la direction d'assemblage circonférentielle Dc ou selon la direction axiale Da. Ainsi, la longueur Lc d'un secteur annulaire 100 de composant acoustique multiéléments 10 doit se comprendre comme la longueur s'étendant selon la direction d'assemblage circonférentielle Dc entre le côté extérieur d'un élément acoustique creux carré d'une première rangée appartenant au premier bord d'assemblage et le côté extérieur d'un élément acoustique creux carré de la même première rangée appartenant au deuxième bord d'assemblage.
Dans le cas d'éléments acoustiques creux circulaires, les centres des cercles formés par les éléments acoustiques creux d'une même rangée sont alignés selon la direction d'assemblage circonférentielle Dc. Ainsi, la longueur Lc d'un secteur annulaire 100 de composant acoustique multiéléments 10 doit se comprendre comme la longueur s'étendant selon la direction circonférentielle Dc entre le côté extérieur d'un élément acoustique creux circulaire d'une première rangée appartenant au premier bord d'assemblage et le côté extérieur d'un élément acoustique creux circulaire de la même première rangée appartenant au deuxième bord d'assemblage, ladite longueur traversant diamétralement les éléments acoustiques creux circulaires de la première rangée en leur centre. En outre, les centres des cercles des éléments acoustiques creux circulaires d'au moins une rangée sur deux par alternance sont alignés selon la direction axiale Da.
Dans le cas d'éléments acoustiques creux hexagonaux, comme dans les exemples illustrés sur les figures 2 à 9, les hexagones formés par les éléments acoustiques creux 110 sont disposés côtés contre côtés, les centres des hexagones des éléments acoustiques creux 110 d'une même rangée étant alignés selon la direction d'assemblage circonférentielle Dc. Ainsi, la longueur Lc du secteur annulaire 100 de composant acoustique multiéléments 10 doit se comprendre comme la longueur s'étendant selon la direction d'assemblage circonférentielle Dc entre le côté extérieur d'un élément acoustique creux hexagonal 110 d'une première rangée appartenant au premier bord d'assemblage 101a et s'étendant selon la direction axiale Da, et le côté extérieur d'un élément acoustique creux hexagonal 110 de la même première rangée appartenant au deuxième bord d'assemblage 102a et s'étendant selon la direction axiale Da, ladite longueur traversant les éléments acoustiques creux hexagonaux 110 de la première rangée en leur centre. En outre, les centres des hexagones des éléments acoustiques creux 110 d'une rangée sur deux par alternance sont alignés selon la direction axiale Da.
L'assemblage des secteurs annulaires 100 de composant acoustique multiéléments suivant la direction d'assemblage circonférentielle Dc permet de réaliser le composant acoustique multiéléments 10. De préférence, tous les secteurs annulaires 100 du composant acoustique multiéléments sont identiques, afin de faciliter la fabrication et le montage dudit composant acoustique multiéléments 10.
En utilisant des secteurs annulaires 100 de composant acoustique multiéléments identiques, et présentant un même nombre d'éléments acoustiques creux 110 dans chaque première rangée ainsi qu'un élément acoustique creux 110 de moins dans chaque deuxième rangée comprenant des éléments d'attache 121 et 122, on s'assure que les bords d'assemblage 101a et 102a des secteurs annulaires 100 seront complémentaires. Cette propriété de complémentarité s'applique même lorsque les rangées d'éléments acoustiques creux complexes sont décalées irrégulièrement les unes par rapport aux autres, comme illustré sur la figure 6, qui illustre un composant acoustique multiéléments 10b comportant une pluralité de secteurs annulaires 100b comprenant des éléments acoustiques creux complexes 110b. Dans l'exemple illustré sur la figure 6, les bords d'assemblage des secteurs annulaires 100b sont bien complémentaires à leur jonction.
Afin de limiter l'apparition de jeux ou chevauchements entre les secteurs annulaires 100 du composant acoustique multiéléments 10, on peut concevoir les secteurs annulaires 100 selon le procédé de conception de l'invention illustré sur les figures 7 et 8.
Le composant acoustique multiéléments 10 est disposé en contact avec le corps multicellulaire 20. Ainsi, le périmètre Pi0 de la surface supérieure du composant acoustique multiéléments 10 doit correspondre au périmètre P20 de la surface supérieure du corps multicellulaire 20 dans chaque plan perpendiculaire à la direction axiale Da afin d'éviter des jeux ou des chevauchements entre les secteurs annulaires 100. Le périmètre P10 de la surface supérieure du composant acoustique multiéléments 10 correspond à la somme des longueurs Lc de chaque secteur 100 du composant acoustique multiéléments 10. Le périmètre P2o de la surface supérieure du corps multicellulaire 20 est déterminée de manière bien connue à partir du périmètre de la surface à couvrir de la pièce 5 et de l'épaisseur souhaitée e2o du corps multicellulaire 20 selon la direction d'épaisseur De.
Dans l'exemple illustré ici, les secteurs 100 du composant acoustique multiéléments 10 sont identiques, et présentent tous la même longueur Lc suivant la direction d'assemblage circonférentielle Dc.
La première étape 1000 de conception du composant acoustique multiéléments 10 permet de déterminer le nombre N de secteurs annulaires 100 que comprendra ledit composant acoustique multiéléments 10.
La longueur maximale réalisable Lcmax pour les secteurs annulaires 100 du composant acoustique multiéléments 10 suivant la direction d'assemblage circonférentielle Dc est limitée et dépend de la méthode de fabrication utilisée pour la fabrication desdits secteurs annulaires 100. Les secteurs annulaires 100 peuvent être réalisés de manière bien connue par injection ou par estampage, de préférence à température et pression contrôlées.
Ainsi, la longueur Lc des secteurs annulaires 100 est inférieure ou égale à la longueur maximale réalisable Lcmax imposée par les moyens de fabrication. Toutefois, afin de limiter le nombre N de secteurs annulaires 100 à assembler et de réduire le nombre d'éléments d'attache 121 et 122 nécessaires, on souhaite que la longueur Lc des secteurs annulaires 100 soit la plus proche possible de la longueur maximale réalisable Lcmax-
De ce fait, le nombre N de secteurs 100 du composant acoustique multiéléments 10 est déterminée en arrondissant à l'entier supérieur le rapport du périmètre Pio de la surface supérieure du composant acoustique multiéléments 10 à réaliser par la longueur maximale réalisable Lcmax d'un secteur annulaire imposée par les moyens de fabrication. Pour rappel, le périmètre Pio de la surface supérieure du composant acoustique multiéléments 10 correspond au périmètre P20 de la surface supérieure du corps multicellulaire 20.
Par exemple, si la surface de la pièce 5 à couvrir est une surface cylindrique de révolution de rayon R5 = 1500 mm et que l'épaisseur souhaitée e2o du corps multicellulaire 20 est de 28,6 mm, le périmètre P20 de la surface supérieure du corps multicellulaire 20 sera de 9600 mm environ. Ainsi, le périmètre Pio de la surface supérieure du composant acoustique multiéléments 10 à réaliser sera de 9600 mm environ. On considère par ailleurs que la longueur maximale réalisable Lcmax d'un secteur annulaire est de 1000 mm. On obtient ainsi que le nombre N de secteurs 100 du composant acoustique multiéléments 10 sera égal à 10.
Les valeurs numériques données ici et ci-après, en lien avec la description de la figure 7, ne sont données qu'à titre illustratif, afin de mieux comprendre les avantages du procédé de conception de l'invention. Elles ne doivent pas être considérées comme limitant l'invention. Selon la deuxième étape 2000 de conception de la structure acoustique annulaire 10, on détermine la longueur Lc de chacun des N secteurs annulaires 100, en divisant le périmètre Pw de la surface supérieure du composant acoustique multiéléments 10 à réaliser par le nombre N de secteurs 100. Dans notre exemple, on obtient ainsi une longueur Lc égale à 960 mm.
La troisième étape 3000 de conception du composant acoustique multiéléments 10 permet de déterminer une largeur théorique lco de chaque élément acoustique creux complexe suivant la direction d'assemblage circonférentielle Dc. Cette largeur théorique lco correspond à largeur théorique permettant une réduction optimale des ondes acoustiques à atténuer, notamment par rapport à une gamme de fréquence donnée. Cette largeur théorique lco peut être déterminée par une étude acoustique réalisée indépendamment du procédé décrit ici.
La largeur théorique lco d'un élément acoustique creux correspond à la distance s'étendant suivant la direction d'assemblage circonférentielle Dc à partir du milieu du bord séparant l'élément acoustique creux d'un premier élément acoustique creux adjacent de la même rangée jusqu'au milieu du bord séparant l'élément acoustique creux du deuxième élément acoustique creux adjacent de la même rangée.
Dans notre exemple, la largeur théorique lco des éléments acoustiques creux 110 suivant la direction d'assemblage circonférentielle Dc est estimée à 20 mm.
La troisième étape 3000 peut être réalisée indépendamment des première et deuxième étapes 1000 et 2000. Par exemple, la première et la deuxième étape 1000 et 2000 peuvent également être réalisées en parallèle de la troisième étape 3000.
La quatrième étape 4000 de conception du composant acoustique multiéléments 10 permet de déterminer un nombre n entier d'éléments acoustiques creux 110 dans chaque première rangée de chaque secteur annulaire 100. Ce nombre n est obtenu en arrondissant à l'unité le rapport de la longueur Lc des bords circonférentiels 101c et 102c par la largeur théorique lco des éléments acoustiques creux 110.
Dans notre exemple, chaque secteur annulaire 100 présente une longueur Lc de 960 mm et la largeur théorique lco est estimée à 18 mm. Ainsi, on obtient un nombre n de 53 éléments acoustiques creux complexes 110 dans chaque première rangée, soit un nombre de 52 éléments acoustiques creux complexes 110 dans chaque deuxième rangée comprenant des éléments d'attache mâle et femelle 121 et 122.
Comme illustré sur la figure 8, on constate qu'à l'issue de la quatrième étape 4000 la longueur de l'ensemble des n éléments acoustiques creux complexes 110 d'une première rangée peut être différente de la longueur Lc des bords circonférentiels 101c et 102c. Dans notre exemple, on constate ainsi qu'il reste un espace perdu 111 d'environ 6 mm, comme illustré sur la figure 8.
Dans notre exemple, les 53 éléments acoustiques creux complexes 110 présentent une largeur théorique lco de 18 mm. Ainsi, l'ensemble des n éléments acoustiques creux complexes 110 d'une première rangée présente une longueur de 954 mm, soit un écart de 6 mm avec la longueur Lc de 960 mm. A l'échelle du composant acoustique multiéléments 10 qui comprend dix secteurs annulaires 100, ces dix espaces perdus 111 d'environ 6 mm représentent un espace perdu total d'environ 60 mm dans la direction circonférentielle Dc.
Le procédé de conception proposé par l'invention a pour but de réduire cet espace perdu, afin d'augmenter la surface fonctionnelle de la structure acoustique annulaire 1 et de permettre un montage facilité et à moindre coût du composant acoustique multiéléments 10.
Ainsi, la cinquième étape 5000 de conception du composant acoustique multiéléments 10 permet de déterminer une largeur finale lc des éléments acoustiques creux complexes 110 suivant la direction d'assemblage circonférentielle De
Cette largeur finale lc est obtenue en divisant la longueur Lc des bords circonférentiels 101c et 102c par le nombre n d'éléments acoustiques creux complexes 110 de chaque première rangée des secteurs 100.
La largeur finale lc d'un élément acoustique creux correspond à la distance s'étendant suivant la direction d'assemblage circonférentielle Dc à partir du milieu du bord séparant l'élément acoustique creux d'un premier élément acoustique creux adjacent de la même rangée jusqu'au milieu du bord séparant l'élément acoustique creux du deuxième élément acoustique creux adjacent de la même rangée. Dans notre exemple, chaque secteur annulaire 100 présente une longueur Lc de 960 mm et un nombre n de 53 éléments acoustiques creux complexes 110 dans une première rangée. Ainsi, la largeur finale lc d'un élément acoustique creux 110 sera de 18,1 mm, soit une augmentation de 0,1 mm par rapport à la largeur théorique lco- La différence de largeur entre la largeur théorique lco et la largeur finale lc des éléments acoustiques creux complexes 110 n'est pas suffisamment élevée pour provoquer une diminution significative des performances acoustiques de la structure acoustique 1. En revanche, cette différence permet une nette amélioration dans le montage du composant acoustique multiéléments 10 et une amélioration de l'aire et de la continuité de la surface fonctionnelle de la structure acoustique 1.
En utilisant le procédé de conception décrit ci-dessus, on réalise des secteurs annulaires 100 identiques permettant un montage très satisfaisant du composant acoustique multiéléments 10 dans le corps multicellulaire 20 autour de la pièce 5. La conception de secteurs annulaires identiques facilite leur fabrication et diminue les coûts de conception et de fabrication associés.
La conception et la fabrication du corps multicellulaire 20 sont moins contraignantes que la conception et la fabrication du composant acoustique multiéléments 10. Ainsi, on réalise d'abord de préférence la conception du composant acoustique multiéléments 10, qui permet ensuite de déterminer le nombre et les dimensions des cellules 210 du corps multicellulaire 20, de sorte que chaque élément acoustique creux complexe 110 et chaque élément d'attache femelle 122 corresponde à une cellule 210 du corps multicellulaire 20.
De préférence, le corps multicellulaire 20 est également assemblé par secteurs 200 sur la surface à couvrir de la pièce 5, comme illustré sur la figure 8. Les contraintes de fabrication du corps multicellulaire 20 étant faibles, on réalise de préférence des secteurs 200 de corps multicellulaire 20 de grande dimension afin d'utiliser un nombre limité de secteurs 200 de corps multicellulaire 20. Ainsi, de préférence, la longueur des secteurs annulaires 200 du corps multicellulaire 20 suivant la direction d'assemblage circonférentielle Dc est supérieure à la longueur Lc des secteurs annulaires 100 du composant acoustique multiéléments 10. Lorsque la conception de la structure acoustique 1 est terminée, on peut procéder à la fabrication de ladite structure acoustique 1.
Le réseau de cloisons 220 du corps multicellulaire 20 et les secteurs 100 du composant acoustique multiéléments 10 peuvent être réalisés par injection d'un matériau thermoplastique ou thermodurcissable chargé ou non, par injection- compression d'un matériau thermoplastique ou thermodurcissable chargé ou non ou par injection avec pilotage de la température de l'outillage d'un matériau thermoplastique ou thermodurcissable chargé ou non. La peau acoustique 30 peut être réalisée par drapage manuel ou automatique d'un matériau composite à matrice thermoplastique ou thermodurcissable.
Le matériau thermoplastique utilisé pour fabriquer les secteurs 100 du composant acoustique multiéléments 10 ou le réseau de cloisons 220 du corps multicellulaire 20 peut être notamment mais pas exclusivement sélectionné parmi les matériaux suivants : les polyaryléthercétones (PAEK) tels que le polyétheréthercétone (PEEK) et le polyéthercétonecétone (PEKK), les polyétherimides (PEI), le polycarbonate (PC), le polysulfure de phénylène (PPS), les polysulfones (PSU). Le matériau thermoplastique peut être chargé ou non.
Le réseau de cloisons 220 du corps multicellulaire 20 peut également être obtenu en utilisant une structure de nid d'abeille par exemple en aluminium ou en Nomex®.
Les secteurs 100 du composant acoustique multiéléments 10 ou le réseau de cloisons 220 du corps multicellulaire 20 peuvent être réalisés directement en étant courbés selon la direction d'assemblage circonférentielle Dc, ou peuvent être courbés après fabrication, par exemple à la main ou en réalisant une opération de conformage à chaud. Des éléments acoustiques complexes fins sont plus aisément déformables que des éléments acoustiques épais.
Toujours dans l'exemple décrit ici, les secteurs 100 du composant acoustique multiéléments 10 peuvent être assemblés avec le corps multicellulaire 20 par collage ou soudage. L'assemblage entre les secteurs 100 du composant acoustique multiéléments 10 et le corps multicellulaire 20 est grandement facilité par l'auto- positionnement des éléments acoustiques complexes 110 avec les cloisons 220 du corps multicellulaire 20.
La peau acoustique 30 peut être fixée par collage ou soudage sur la portion supérieure des bases des éléments acoustiques complexes 110.
Une fois assemblé, la structure acoustique 1 comprend une pluralité de cellules acoustiques complètes chacune formées par un élément acoustique complexe 110 et les cloisons 220 du corps multicellulaire 20 qui l'entourent, comme illustré sur la figure 9.
La hauteur Hno des éléments acoustiques complexes 110 est inférieure à la hauteur H2IO des cellules 210 du corps multicellulaire 20. Plus précisément, la hauteur Hn0 des éléments acoustiques creux 110 est comprise entre 10% et 99% de la hauteur H210 des cellules 210 suivant la direction d'épaisseur De. La hauteur Hno peut être comprise entre 5 mm et 100 mm tandis que la base de chaque élément acoustique creux 110 peut s'inscrire dans un cercle de diamètre compris entre 5 mm et 50 mm. En outre, les éléments acoustiques complexes creux 110 présentent une épaisseur Eno très faible, inférieure à 1 mm et typiquement comprise entre 0,3 mm et 0,5 mm.
On ne sort bien entendu pas du cadre de l'invention si les éléments composant la structure acoustique annulaire 1 sont réalisés selon des procédés différents ou avec des matériaux différents.
La structure acoustique annulaire, le composant acoustique multiéléments et ses secteurs ainsi que le corps multicellulaire illustrés sur les figures 1 à 9 sont simplifiés, et le nombre de cellules ou d'éléments acoustiques creux par rangée ou par secteur peut varier ou être réduit pour des raisons de simplification des figures.
L'expression « compris(e) entre » doit se comprendre comme incluant les bornes.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Secteur annulaire (100) de composant acoustique multiéléments annulaire (10) s'étendant selon une direction d'assemblage (Dc) entre un premier bord d'assemblage (101a) et un deuxième bord d'assemblage (102a) opposé au premier bord d'assemblage (101a), le secteur (100) comprenant une pluralité de rangées d'éléments acoustiques complexes creux (110) ayant chacun une forme se rétrécissant progressivement entre une base et un sommet, les éléments complexes creux (110) étant reliés les uns aux autres par un ou plusieurs bords adjacents, chaque rangée s'étendant du premier au deuxième bord d'assemblage (101a, 102a) suivant la direction d'assemblage (Dc), ledit secteur (100) étant caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de premières rangées comprenant un même nombre d'éléments complexes creux (110) et une ou plusieurs deuxièmes rangées comprenant un élément complexe creux (110) de moins que les premières rangées, chaque deuxième rangée comprenant en outre un élément d'attache mâle (121) sur l'un des bords d'assemblage (102a) et un élément d'attache femelle (122) sur l'autre bord d'assemblage (101a), l'élément d'attache femelle (122) ayant la même dimension qu'un élément complexe creux (110) suivant la direction d'assemblage (De).
[Revendication 2] Secteur annulaire (100) de composant acoustique multiéléments (10) selon la revendication 1, dans lequel l'élément d'attache mâle (121) présente une forme percée se rétrécissant progressivement entre une base et un sommet.
[Revendication 3] Secteur annulaire (100) de composant acoustique multiéléments (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les bases des éléments acoustiques complexes creux (110) sont hexagonales.
[Revendication 4] Composant acoustique multiéléments annulaire (10) comprenant l'assemblage d'une pluralité de secteurs annulaires (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 suivant la direction d'assemblage (Dc), chaque élément d'attache mâle (121) d'un secteur annulaire (100) du composant acoustique (10) étant inséré dans un élément d'attache femelle (122) d'un secteur adjacent.
[Revendication 5] Composant acoustique multiéléments (10) selon la revendication 4, dans lequel tous les secteurs (100) sont identiques.
[Revendication 6] Structure d'atténuation acoustique annulaire (1) comprenant un composant acoustique multiéléments annulaire (10) selon la revendication 4 ou 5 et un corps multicellulaire annulaire (20), le sommet de chaque élément acoustique creux complexe (110) du composant acoustique multiéléments (10) étant inséré dans une cellule (210) du corps multicellulaire (20).
[Revendication 7] Structure d'atténuation acoustique annulaire (1) selon la revendication 6, ladite structure d'atténuation acoustique (1) comprenant en outre une peau acoustique perforée (30), ladite peau acoustique (30) étant en contact avec la base des éléments acoustiques creux complexes (110).
[Revendication 8] Structure d'atténuation acoustique selon la revendication 6 ou 7, dans laquelle le corps multicellulaire annulaire (20) comprend une pluralité de secteurs annulaires (200) de corps multicellulaire (20) assemblés s'étendant suivant la direction d'assemblage (Dc), la longueur des secteurs annulaires (200) du corps multicellulaire (20) étant plus importante que la longueur des secteurs annulaires (100) du composant acoustique multiéléments (10) suivant la direction d'assemblage (De).
[Revendication 9] Procédé de conception d'un composant acoustique multiéléments annulaire (10) selon la revendication 5, ledit composant acoustique multiéléments annulaire (10) s'étendant autour d'une direction axiale (Da) et présentant un périmètre de section intérieure ou extérieure déterminé (Pio), chaque secteur annulaire (100) de composant acoustique (10) s'étendant selon la direction axiale (Da) entre un premier bord circonférentiel (101c) et un deuxième bord circonférentiel (102c), les bords circonférentiels (101c, 102c) s'étendant suivant la direction d'assemblage (Dc), le procédé comprenant les étapes suivantes :
- détermination d'un nombre (N) de secteurs annulaires (100) du composant acoustique multiéléments (10) en arrondissant à l'entier supérieur le rapport du périmètre de la section (Pi0) dudit composant acoustique (10) par la longueur théorique maximale (Lcmax) d'un secteur annulaire (100) de composant acoustique multiéléments (10), - détermination de la longueur (Lc) des bords circonférentiels (101c, 102c) de chaque secteur annulaire (100) de composant acoustique (10),
- détermination d'une largeur théorique (lco) suivant la direction d'assemblage (Dc) des éléments acoustiques complexes creux (110) correspondant à l'atténuation acoustique souhaitée,
- détermination d'un nombre entier (n) d'éléments acoustiques complexes creux (110) par première rangée de chaque secteur annulaire (100),
- détermination d'une largeur finale (lc) suivant la direction d'assemblage (Dc) des éléments acoustiques complexes creux (110).
[Revendication 10] Procédé de fabrication d'une structure d'atténuation acoustique annulaire (1) comprenant :
- la conception d'un composant acoustique multiéléments annulaire (10) selon la revendication 9,
- la fabrication des secteurs annulaires (100) dudit composant acoustique multiéléments (10) conformément à la conception,
- l'assemblage des secteurs annulaires (100) du composant acoustique multiéléments (10) les uns avec les autres et avec un corps multicellulaire annulaire (20), de sorte que chaque élément acoustique creux complexe (110) soit disposé dans une cellule (210) du corps multicellulaire (20),
- le recouvrement du composant acoustique multiéléments (10) par une peau acoustique (30) de sorte à former la structure d'atténuation acoustique annulaire (1) comprenant au moins le composant acoustique multiéléments annulaire (10), le corps multicellulaire annulaire (20) et la peau acoustique (30).
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