JP2018012487A - 音響パネル材 - Google Patents
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Abstract
Description
以下の実施例では、音響制御(例えば、音のダンピング/減衰、または強化)に使用される音響パネルの状況で、追加のプロセス、システムおよび方法について説明する。
以下の実施例では、航空機用の音響パネル材の状況で、追加のプロセス、システム、および方法について説明する。
A1.音響パネルを介してジェットエンジン騒音の音響制御を行うステップを含む方法であって、音響制御を行うステップが、
パネルのマルチセルコアに融合されたパネルのフェースシートの開口部を横切る空気流を受け入れるステップ(1702)と、
空気流をフェースシートの開口部を介して音響パネルのセルの中へ導くステップ(1704)と、
空気流がセル内を進むときに、空気流によって生成された可聴周波数の音がセルによって減衰されるように空気流からエネルギーを吸収するステップ(1706)と、
空気流をセルのバッキングシートで反射するステップ(1708)と、
フェースシートを介して空気流をセルから排出するステップ(1710)と
を含む、方法が提供される。
B1.熱可塑性紙のシートを受け取るステップ(1602)と、
シートを、それぞれ3次元形状を含む複数の列の形に適合させるステップ(1604)と、
列を分離する折り目を特定するステップ(1606)、
シートを折り目でプリーツ折りに折り畳み、それによって隣り合う列の上面を一体化し、隣り合う列の下面を一体化するステップ(1608)、および
折り畳まれたシートの列を熱の存在下で互いに圧縮して、隣り合う列を互いに融合させてセルにするステップ(1610)
によって、シートをマルチセルコアに変形させるステップと、
コアにバッキングシートを付着するステップ(1612)と、
フェースシートを横切る空気流の一部をセルの中へ導いて、音響制御を行う音響パネルをもたらす開口部を含むコアの表面にフェースシートを付着するステップ(1614)と
を含む、方法が提供される。
フェースシートを付着するステップが、熱および圧力を加えることによってフェースシートを表面に融合させることを含む、B1項に記載の方法も提供される。
空気流がスロットのうちの少なくとも1つを通って音響パネルの各セルに入ることができるように、フェースシートのスロットを整列させるステップをさらに含む、B1項に記載の方法も提供される。
選定された周波数の音を減衰させる目の粗い織物の開孔率(POA)を選定するステップと
をさらに含む、B6項に記載の方法も提供される。
音響パネルが加熱される間に音響パネルを外形に適合させるステップと
をさらに含む、B1項に記載の方法も提供される。
C1.互いに融合した壁(230’)を有する熱可塑性物質の複数のセル(240’)を含むコア(206’)と、
コアの表面に融合されるフェースシート(210’)であって、フェースシートが複数の開口部(1020’)を含み、音波が開口部(1020’)からセルに入って音響制御をもたらす、フェースシート(210’)と
を含む音響パネル(200’)を備える装置が提供される。
音響セルの上にベース材料層を分配するとともに、音響セルのそれぞれの中に開口部を残すステップ(854’)、
ベース層の上に材料ライナを付着することによって開口部を覆うステップ(856’)、
ライナの上にキャップ層を分配するとともに、音響セルを覆うキャップ層内にギャップを残すステップ(858’)、および
キャップ層が分配された箇所上にレーザエネルギーを直接放射することによってキャップ層をライナに融合させるステップ(860’)
によってコアを覆うフェースシートを製作するステップと
を含む方法。
ベース層が分配された箇所上にレーザエネルギーを直接放射することによって、ベース層を音響セルのコアに融合させるステップをさらに含む、D3項に記載の方法も提供される。
ライナの材料が熱可塑性物質を含む、D1に記載の方法も提供される。
音響セルのコアを取得するステップ(852’)と、
音響セルの上にベース材料層を分配するとともに、音響セルのそれぞれの中に開口部を残すステップ(854’)、
ベース層の上に材料ライナを付着することによって開口部を覆うステップ(856’)、
ライナの上にキャップ層を分配するとともに、音響セルを覆うキャップ層内にギャップを残すステップ(858’)、および
キャップ層が分配された箇所上にレーザエネルギーを直接放射することによってキャップ層をライナに融合させるステップ(860’)
によってコアを覆うフェースシートを製作するステップと
を含む方法を実行するために動作可能である、非一時的コンピュータ可読媒体。
上記方法が、ベース層が分配された箇所上にレーザエネルギーを直接放射することによって、ベース層を音響セルのコアに融合させるステップをさらに含む、D11項に記載の非一時的コンピュータ可読媒体も提供される。
3次元(3D)印刷技法によってベース層を印刷するステップをさらに含む、E1項に記載の非一時的コンピュータ可読媒体も提供される。
3次元(3D)印刷技法によってライナを印刷するステップをさらに含む、E1項に記載の非一時的コンピュータ可読媒体も提供される。
ライナの材料が熱可塑性物質を含む、E1項に記載の非一時的コンピュータ可読媒体も提供される。
自動繊維配置(AFP)機(520’)が、
アクチュエータ(523’)および剛体(521’)の運動学的連鎖と、
材料(527’)を分配するディスペンサ(528’)、および
材料を融合させるレーザエネルギー(599’)を放射するレーザ(526’)
を備えるエンドエフェクタ(524’)と
を備え、
コントローラ(510’)が、AFP機に、
音響セルのコア(550’)を取得し、音響セルの上にベース材料層(536’)を分配するとともに、音響セルのそれぞれの中に開口部(600’)を残すステップ、ベース層の上に多孔質材料のライナ(534’)を付着することによって開口部(600’)を覆うステップ、ライナの上にキャップ材料層(532’)を分配するとともに、音響セルを覆うライナ内にギャップを残すステップ、および、キャップ層が分配された箇所上にレーザエネルギーを直接放射することによってキャップ層をライナに融合させるステップによってコアを覆うフェースシート(530’)を製作する
よう指示する数値制御(NC)プログラム(514’)の命令に従って動作するようにエンドエフェクタを操作する、システム。
レーザが、ベース層が分配された箇所上にレーザエネルギーを直接放射することによって、ベース層を音響セルのコアに融合させる、F2項に記載のシステムも提供される。
ライナの材料が熱可塑性物質を含む、F1に記載のシステムも提供される。
パネルのフェースシートの開口部を横切る空気流を受け入れるステップ(802’)と、
開口部を横切る層状空気流を維持するステップ(804’)と、
空気流をフェースシートの開口部および多孔質ライナから音響パネルのセルの中へ導くステップ(806’)と、
空気流がセル内を進むときに空気流からエネルギーを吸収するステップ(808’)と
を含む、方法。
セルのバッキングシートで空気流を反射するステップと、
セルからフェースシートを介して空気流を排出するステップと
をさらに含む、G1項に記載の方法も提供される。
音波がそれからセルに入る複数の開口部(600’)、および開口部内の多孔質ライナ(534’)を含むフェースシート(530’)と
を含む音響パネル(200’)を備える装置。
パネルのフェースシートの開口部を横切る空気流を受け入れるステップ(802’)と、
空気流に平行な開口部の寸法(W)が空気流に垂直な開口部の寸法(H)よりも小さくなるように、開口部のそれぞれを空気流に対して配置するステップと、
空気流をフェースシートの開口部および多孔質ライナ(604’)から音響パネルのセルの中へ導くステップと、
空気流がセル内を進むときに空気流からエネルギーを吸収するステップ(808’)と
を含む、方法。
110 機首
120 翼
130 胴体
140 尾部
150 航空機エンジン
152 入口
154 エンジンカウリング
156 ファンブレード
157 圧縮セクション
158 燃焼セクション
200 音響パネル
200’ 音響パネル
202 表面
202’ 表面
204 開口部
204’ 開口部
206 コア
206’ コア
210 フェースシート
210’ フェースシート
220 バッキングシート
220’ バッキングシート
230 壁
230’ 壁
240 セル
240’ セル
241 表面
400’ セプタム
500 シート
500’ システム
510’ コントローラ
512’ メモリ
514’ 数値制御(NC)プログラム
520’ AFP機
521’ 剛体
522’ 運動学的連鎖
523’ アクチュエータ
524’ エンドエフェクタ
526’ レーザ
527’ ビーム
528’ ディスペンサ
530’ フェースシート
532’ キャップ層
534’ ライナ
536’ ベース層
538’ 表面
550’ コア
597’ 熱可塑性材料
598’ 進行方向
599’ レーザエネルギー
600’ 開口部/ギャップ
610 領域
612 領域
614 領域
616 領域
618 領域
620 列
621 上面
622 列
622’ 減衰された音響エネルギー
623 上面
624 列
625 下面
626 列
627 下面
630 折り目
640 折り目
650 3次元形状
700’ パターン
710’ 開口部
712’ CFRP(炭素繊維強化ポリマー)
714’ 重なり合うトウ
800’ 方法
850’ 方法
900’ エンジン
910 領域
910’ 入口
920 セル
920’ 音響パネル
922’ 空気流
930 セル
930’ バッキングシート
940’ フェースシート
942’ キャップ層
944’ 多孔質熱可塑性ライナ
946’ ベース層
947’ トウ
950’ コア
962’ セル
964’ 壁
966’ セプタム
967’ パターン
968’ ギャップ
1010 ローラ
1020 穿孔
1020’ 音響パネル
1070’ AFP機
1072’ コントローラ
1074’ メモリ
1075’ 数値制御(NC)プログラム
1080’ 運動学的連鎖
1082’ 剛体
1084’ アクチュエータ
1090’ エンドエフェクタ
1092’ ディスペンサ
1094’ レーザ
1100 織物線形層、線形織物層
1102 織物
1110 線形セグメント
1120 線形セグメント
1130 線形セグメント
1140 開放隙間
1200 穿孔熱可塑性シート
1200’ 熱可塑性物質層
1210 熱可塑性物質シート
1240 スロット
1310 空気流
1320 セプタム
1500 回路図
1600 方法
1700 方法
1800 エンジン
1810 入口
1820 音響パネル
1822 空気流
1830 バッキングシート
1840 フェースシート
1842 熱可塑性物質層
1844 織物
1845 線形要素
1846 プラスチック層
1850 コア
1860 列
1862 セル
1864 壁
1866 消音/減音セプタム
1900 生産および保守点検方法
1902 航空機
1904 仕様及び設計
1906 材料調達
1908 構成要素および部分組立品の製造、生産段階
1910 システム統合
1912 認証および搬送
1914 就航
1916 整備および保守点検
1918 機体
1920 システム
1922 内部
1924 推進システム
1926 電気システム
1928 油圧システム
1930 環境システム
Claims (14)
- 音響パネルを介してジェットエンジン騒音の音響制御を行うステップを含む方法であって、前記音響制御を行うステップが、
前記音響パネルのマルチセルコアに融合された前記音響パネルのフェースシートの開口部を横切る空気流を受け入れるステップ(1702)と、
前記空気流を前記フェースシートの前記開口部を介して前記音響パネルのセルの中へ導くステップ(1704)と、
前記空気流が前記セル内を進むときに、前記空気流によって生成された可聴周波数の音が前記セルによって減衰されるように前記空気流からエネルギーを吸収するステップ(1706)と、
前記空気流を前記セルのバッキングシートで反射するステップ(1708)と、
前記フェースシートを介して前記空気流を前記セルから排出するステップ(1710)と
を含む、方法。 - 前記空気流が前記セルの前記バッキングシート(220)で反射するより前に、前記空気流(1310)を前記セルのセプタム(1320)を通るように導くステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記空気流を導くステップが、前記フェースシートを横切る空気流の予想される方向に細長い前記フェースシートのスロット(1240)を介して前記空気流を受け入れるステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記空気流が前記音響パネルの複数のセル(240)を横切って進み続けるときに、前記空気流を複数回導き、吸収し、反射し、排出するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 互いに融合した壁(230)を有する熱可塑性物質の複数のセル(240)を含むコア(206)と、
前記コアの表面に融合されたフェースシート(210)であって、前記フェースシート(210)が複数の開口部(1020)を含み、音波が前記開口部を通って前記セルに入って音響制御をもたらす、フェースシート(210)と
を含む音響パネル(200)を備える装置。 - 前記コアが、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)熱可塑性紙の単一シート(500)を含む、請求項5に記載の装置。
- 前記フェースシートが、前記コアと融合されたポリエーテルエーテルケトン(PEEK)熱可塑性紙の単一シートを含む、請求項6に記載の装置。
- 前記フェースシートが、前記フェースシートを横切る空気流の予想される方向にそれぞれ細長い複数のスロット(1240)を含み、前記フェースシートの前記スロットは、空気流が前記スロットのうちの少なくとも1つを介して前記音響パネルの各セルに入ることができるように整列されている、請求項5に記載の装置。
- 前記音響パネルは、ジェットエンジンの入口(152)の中に設置され、前記入口を通る流れが前記フェースシートに接触するように方向づけられている、請求項5に記載の装置。
- 前記フェースシートが線形要素の目の粗い織物(1102)を含み、前記目の粗い織物が前記セルのそれぞれに隙間(1140)を含む、請求項5に記載の装置。
- 前記目の粗い織物が、可聴周波数の音の減衰に対応する、開口部で占められる面積を前記フェースシートの総面積と比較することによって計算される開孔率(POA)を有する、請求項10に記載の装置。
- 前記フェースシートが、前記表面と接触する熱可塑性物質層(1200)と、前記熱可塑性物質層と接触する目の粗い織物層(1100)と、前記目の粗い織物層と接触する追加の熱可塑性物質層(1200)と、を含む、請求項5に記載の装置。
- 前記フェースシートが、前記表面と接触する目の粗い織物層(1100)、および前記目の粗い織物層と接触する追加の熱可塑性物質層(1200)を含む、請求項5に記載の装置。
- 前記セルのそれぞれに挿入された音響制御セプタム(1320)をさらに備える、請求項5に記載の装置。
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