RU2572253C1 - Sound-absorbing material and structural elements of engine and its nacelle - Google Patents
Sound-absorbing material and structural elements of engine and its nacelle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2572253C1 RU2572253C1 RU2014140420/06A RU2014140420A RU2572253C1 RU 2572253 C1 RU2572253 C1 RU 2572253C1 RU 2014140420/06 A RU2014140420/06 A RU 2014140420/06A RU 2014140420 A RU2014140420 A RU 2014140420A RU 2572253 C1 RU2572253 C1 RU 2572253C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sound
- absorbing
- filler
- thickness
- cellular structure
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области звукопоглощающих полимерных композиционных материалов, предназначенных для использования преимущественно в двигателях и мотогондолах двигателей, в том числе в воздухозаборнике, каналах авиационного двигателя и прочих звукопоглощающих конструкциях.The present invention relates to the field of sound-absorbing polymer composite materials intended primarily for use in engines and engine nacelles, including in the air intake, aircraft engine channels and other sound-absorbing structures.
Известны звукопоглощающие конструкции резонансного типа на основе ячеистого заполнителя, которые изготавливаются в двух конструктивных исполнениях. Ячеистые звукопоглощающие конструкции выполнены из силовой оболочки, силовой перфорированной оболочки и ячеистого заполнителя, расположенного между ними. Ячеистый заполнитель представляет собой в первом случае (RU 2247878 С2, 10.03.2005) панель с выдавленными в трикотажном полотне ячейками, имеющими форму усеченных пирамид. Во втором случае (RU 2282735 С1, 27.08.2006) ячеистый заполнитель представляет собой сборную конструкцию, где в гофрированный профиль, имеющий поперечные пазы, под углом 90°C вставлен другой гофрированный профиль.Sound-absorbing designs of a resonance type based on a cellular aggregate are known, which are manufactured in two designs. Cellular sound-absorbing structures are made of a power shell, a power perforated shell and a honeycomb core located between them. The cellular aggregate is in the first case (RU 2247878 C2, 03/10/2005) a panel with cells extruded in a knitted fabric having the shape of truncated pyramids. In the second case (RU 2282735 C1, 08.27.2006), the cellular aggregate is a prefabricated structure where another corrugated profile is inserted into a corrugated profile having transverse grooves at an angle of 90 ° C.
Недостатком данных конструкций является более узкий акустический диапазон частот (от 2000 до 4000 Гц) эффективной работы конструкции (коэффициент звукопоглощения не менее 0,7), свойственный всем конструкциям резонансного типа, особенно однослойным, а также низкая прочность на сжатие, обусловленная конструкцией ячеистого заполнителя.The disadvantage of these structures is a narrower acoustic frequency range (from 2000 to 4000 Hz) of the effective operation of the structure (sound absorption coefficient of at least 0.7), which is characteristic of all resonance-type structures, especially single-layer ones, as well as low compressive strength due to the design of the cellular aggregate.
Известна звукопоглощающая конструкция трубчатого типа, применяемая в двигателях и мотогондолах. Звукопоглощающее устройство содержит корпус и скрепленные с ним перфорированные трактовую стенку и прямоугольные трубчатые заполнители из композиционно-волокнистого материала. Трубчатые заполнители выполнены с перекрестными слоями волокнистого материала и расположением их в боковых стенках под углом 60-80 градусов к трактовой стенке (RU 2346171 С1, 10.02.2009).Known sound-absorbing design of the tubular type used in engines and nacelles. The sound-absorbing device comprises a housing and perforated path wall fastened to it and rectangular tubular fillers of composite fiber material. Tubular fillers are made with cross layers of fibrous material and their location in the side walls at an angle of 60-80 degrees to the path wall (RU 2346171 C1, 02/10/2009).
Недостатком конструкции является большая трудоемкость изготовления, связанная со сложностью формования наполнителя трубчатого типа и необходимостью перфорации материала в больших объемах в случае использования многослойной конструкции. Недостатками также являются узкий диапазон частот эффективной работы конструкции, характерный для всех звукопоглощающих конструкций резонансного типа, и высокий вес, обусловленный большим количеством используемого материала высокой плотности.The disadvantage of the design is the great complexity of manufacturing, associated with the complexity of molding the filler tubular type and the need for perforation of the material in large volumes in the case of using a multilayer structure. The disadvantages are the narrow frequency range of the effective work of the structure, characteristic of all sound-absorbing structures of the resonant type, and the high weight due to the large amount of high-density material used.
Известен звукопоглощающий материал, включающий слой ячеистой структуры и звукопоглощающий наполнитель, пропитанный по меньшей мере частично раствором связующего, имеющий толщину, меньшую толщины слоя ячеистой структуры, и размещенный внутри него, таким образом, что над звукопоглощающим наполнителем и под ним содержатся воздушные полости, при этом в качестве звукопоглощающего наполнителя используется воздухопроницаемый материал, звукопоглощающий наполнитель прикреплен к стенкам сот при помощи клея с термостойкостью не менее 148°C, а каждая воздушная полость имеет толщину, меньшую толщины слоя ячеистой структуры (US 2008/0251315 А1, 16.10.2008).Known sound-absorbing material, including a layer of cellular structure and sound-absorbing filler, impregnated at least partially with a binder solution, having a thickness less than the thickness of the layer of cellular structure, and placed inside it, so that above the sound-absorbing filler and under it contains air cavities, while as a sound-absorbing filler, an air-permeable material is used, the sound-absorbing filler is attached to the walls of the cells with glue with a heat resistance of at least 148 ° C, and Each air cavity has a thickness less than the thickness of the cellular structure layer (US 2008/0251315 A1, 10.16.2008).
Известен звукопоглощающий материал, включающий слой ячеистой структуры и звукопоглощающий наполнитель, имеющий толщину до 50% от толщины слоя ячеистой структуры и размещенный внутри него таким образом, что над звукопоглощающим наполнителем и под ним содержатся воздушные полости толщиной более 1,25% от толщины слоя ячеистой структуры (US 4421201 А, 20.12.1983).Known sound-absorbing material, including a layer of a cellular structure and a sound-absorbing filler, having a thickness of up to 50% of the thickness of the layer of the cellular structure and placed inside it so that above the sound-absorbing filler contains air cavities with a thickness of more than 1.25% of the thickness of the layer of the cellular structure (US 4421201 A, 12/20/1983).
При изготовлении описанных материалов с применением клеевых галтелей возможно возникновение проблем. Толщина большинства звукопоглощающих материалов, использующихся в двигателях и мотогондолах двигателей, составляет 2-4 см, при этом наиболее распространенным способом изготовления звукопоглощающих конструкций в России является приклейка звукопоглощающего материала к обшивкам конструкции с помощью клеевых галтелей. В таком случае, если толщина воздушных полостей будет небольшой - порядка 1,25% от толщины слоя ячеистой структуры, в процессе формования клей будет впитываться в звукопоглощающий наполнитель, что снизит прочность и акустические свойства звукопоглощающей конструкции. Кроме того, изготовление материала с применением волокнистых наполнителей, обладающих лучшими звукопоглощающими свойствами, затруднено, поскольку для каждого из них необходимо подбирать конкретный состав и концентрацию пропиточного раствора, исходя из комплекса свойств, таких как коэффициент звукопоглощения, акустический импеданс, влагопоглощение, горючесть, поверхностная плотность и т.д. Вместе с тем не раскрыто влияние связующего на характеристики материала и конструктивных элементов, изготовленных из него. Также не указано ограничение на типы связующих, которые возможно использовать для получения данных материалов.In the manufacture of the described materials using adhesive fillets, problems may occur. The thickness of most sound-absorbing materials used in engines and engine nacelles is 2-4 cm, while the most common method of manufacturing sound-absorbing structures in Russia is gluing sound-absorbing material to the skin of the structure using adhesive fillets. In this case, if the thickness of the air cavities is small - about 1.25% of the thickness of the layer of the cellular structure, during molding the glue will be absorbed into the sound-absorbing filler, which will reduce the strength and acoustic properties of the sound-absorbing structure. In addition, the manufacture of material using fibrous fillers having the best sound absorbing properties is difficult, since for each of them it is necessary to select a specific composition and concentration of the impregnating solution based on a set of properties, such as sound absorption coefficient, acoustic impedance, moisture absorption, combustibility, surface density etc. However, the effect of the binder on the characteristics of the material and structural elements made of it is not disclosed. Also, there is no restriction on the types of binders that can be used to obtain these materials.
Наиболее близким аналогом является слоистый акустический материал, включающий слой, выполненный из нетканого иглопробивного материала из полиоксадиазольных или полиимидных волокон, пропитанного связующим следующего состава, мас. %:The closest analogue is a layered acoustic material comprising a layer made of nonwoven needle-punched material of polyoxadiazole or polyimide fibers, impregnated with a binder of the following composition, wt. %:
и слой с ячеистой структурой. Последний выполнен в виде сотовой панели на основе стекло- или арамидной ткани, пропитанной фенолформальдегидной или полиимидной смолой. Нетканый материал и связующее используют в следующих количествах, мас. %: нетканый материал - 25-52, связующее - 48-75. Соотношение толщин слоев акустического материала составляет 1:(1-2) (RU 2297916 С1, 27.04.2007).and a layer with a cellular structure. The latter is made in the form of a honeycomb panel based on glass or aramid fabric impregnated with phenol-formaldehyde or polyimide resin. Non-woven material and a binder are used in the following amounts, wt. %: non-woven material - 25-52, a binder - 48-75. The ratio of the thicknesses of the layers of acoustic material is 1: (1-2) (RU 2297916 C1, 04/27/2007).
Недостатками слоистого акустического материала-прототипа являются: повышенное влагонасыщение, относительно большой вес многослойного материала, высокая цена при сопоставимых толщинах, обусловленная необходимостью использования большего количества слоев для достижения высоких акустических характеристик, и низкая прочность на сжатие, обусловленная мягкостью материала.The disadvantages of the layered acoustic prototype material are: increased moisture saturation, relatively large weight of the multilayer material, high price at comparable thicknesses, due to the need to use more layers to achieve high acoustic characteristics, and low compressive strength due to the softness of the material.
Задачей предложенного изобретения является разработка прочного звукопоглощающего материала, имеющего более низкие относительно прототипа плотность и влагопоглощение, а также способного эффективно работать в широком частотном диапазоне в условиях сильного шумового фона.The objective of the proposed invention is to develop a durable sound-absorbing material having lower density and moisture absorption relative to the prototype, and also able to work effectively in a wide frequency range under conditions of strong noise background.
Техническим результатом предложенного изобретения является повышение прочности на сжатие, снижение веса и влагопоглощения материала и, соответственно, звукопоглощающих конструктивных элементов двигателя и мотогондолы двигателя при сохранении высоких акустических характеристик (коэффициент звукопоглощения α более 0,7) в широком частотном диапазоне (от 1250 до 6000 Гц).The technical result of the proposed invention is to increase the compressive strength, reduce weight and moisture absorption of the material and, accordingly, sound-absorbing structural elements of the engine and engine nacelle while maintaining high acoustic characteristics (sound absorption coefficient α more than 0.7) in a wide frequency range (from 1250 to 6000 Hz )
Для достижения технического результата предложен звукопоглощающий материал, включающий слой ячеистой структуры (2) и звукопоглощающий наполнитель (1), пропитанный раствором связующего, при этом звукопоглощающий наполнитель имеет толщину 15-80% от толщины указанного слоя и размещен внутри него, причем таким образом, что над звукопоглощающим наполнителем и под ним содержатся воздушные полости (3, 4), толщина каждой из которых составляет 10-60% от толщины слоя ячеистой структуры, звукопоглощающий наполнитель пропитан раствором кремний- или фторорганического связующего и прикреплен к стенкам слоя ячеистой структуры при помощи клея с термостойкостью не менее 180°C.To achieve a technical result, a sound-absorbing material is proposed including a layer of cellular structure (2) and a sound-absorbing filler (1) impregnated with a binder solution, while the sound-absorbing filler has a thickness of 15-80% of the thickness of the specified layer and is placed inside it, so that above the sound-absorbing filler and under it there are air cavities (3, 4), the thickness of each of which is 10-60% of the thickness of the layer of the cellular structure, the sound-absorbing filler is impregnated with a solution of silicon or fluoro ganic binder and attached to the walls of the honeycomb structure with an adhesive layer with heat resistance of at least 180 ° C.
Структура предложенного звукопоглощающего материала пояснена на фиг. 1 (изометрическая проекция) и фиг. 2 (вид сбоку). Цифры на чертежах обозначают:The structure of the proposed sound absorbing material is illustrated in FIG. 1 (isometric view) and FIG. 2 (side view). The numbers in the drawings indicate:
1 - наполнитель;1 - filler;
2 - слой ячеистой структуры (сотопласт);2 - layer of cellular structure (sotoplast);
3, 4 - воздушные полости.3, 4 - air cavities.
Данная структура позволяет повысить прочностные характеристики и снизить плотность, а также добиться эффективного звукопоглощения в широком диапазоне частот. За счет наличия в материале-прототипе мягкого слоя из нетканого иглопробивного материала прочность на сжатие конструкции в целом значительно ниже прочности на сжатие, которое может обеспечить сотопласт. Таким образом, в предложенном материале за счет интегрирования звукопоглощающего наполнителя внутрь слоя сотопласта обеспечивается повышение прочности на сжатие.This structure allows to increase the strength characteristics and reduce the density, as well as to achieve effective sound absorption in a wide frequency range. Due to the presence of a soft layer of non-woven needle-punched material in the prototype material, the compressive strength of the structure as a whole is significantly lower than the compressive strength that honeycomb can provide. Thus, in the proposed material due to the integration of a sound-absorbing filler inside the honeycomb layer, an increase in compressive strength is provided.
Снижение плотности достигается за счет уменьшения толщины звукопоглощающего наполнителя при сохранении заданной строительной высоты. При этом толщина звукопоглощающего наполнителя в диапазоне 15-80% от толщины слоя ячеистой структуры, а также наличие воздушных полостей дает возможность варьировать акустические характеристики для достижения значений звукопоглощения и веса материала, рекомендуемых при использовании в авиастроении. Кроме того, учитывая, что толщина большинства звукопоглощающих материалов, использующихся в двигателях и мотогондолах двигателей, составляет 2-4 см, при большей толщине звукопоглощающего наполнителя сильно затрудняется изготовление звукопоглощающей конструкции из предложенного материала, поскольку данный процесс подразумевает приклеивание материала к внутренним и внешним обшивкам звукопоглощающей конструкции с применением клеевых галтелей, для которых необходимо наличие открытых сот поверхности. В случае если толщина воздушных полостей будет небольшой, в процессе формования клей будет впитываться в звукопоглощающий наполнитель, что снизит прочность и акустические свойства звукопоглощающей конструкции.A decrease in density is achieved by reducing the thickness of the sound-absorbing filler while maintaining a given building height. At the same time, the thickness of the sound-absorbing filler in the range of 15-80% of the thickness of the layer of the cellular structure, as well as the presence of air cavities makes it possible to vary the acoustic characteristics to achieve the values of sound absorption and weight of the material recommended for use in aircraft construction. In addition, given that the thickness of most sound-absorbing materials used in engines and engine nacelles is 2-4 cm, with a greater thickness of sound-absorbing filler it is very difficult to manufacture a sound-absorbing structure from the proposed material, since this process involves gluing the material to the inner and outer skin of the sound-absorbing structures using adhesive fillets, which require the presence of open surface honeycombs. If the thickness of the air cavities is small, during the molding process the glue will be absorbed into the sound-absorbing filler, which will reduce the strength and acoustic properties of the sound-absorbing structure.
Толщина звукопоглощающего наполнителя менее 15% приводит к уменьшению частотного диапазона звукопоглощения, а также к ухудшению качества изготовления материала и равномерности свойств. Приклейка звукопоглощающего наполнителя к стенкам сот также будет затруднена, поскольку в таком случае возможны дефекты расположения наполнителя в ячейке, такие как изменение положения наполнителя в слое ячеистой структуры и угол кривизны наполнителя, что приведет к уменьшению прочности фиксации наполнителя в ячейке, а также акустических характеристик.The thickness of the sound-absorbing filler less than 15% leads to a decrease in the frequency range of sound absorption, as well as to a deterioration in the quality of manufacture of the material and uniformity of properties. Adhesion of a sound-absorbing filler to the walls of the cells will also be difficult, since in this case defects in the location of the filler in the cell are possible, such as a change in the position of the filler in the layer of the cellular structure and the angle of curvature of the filler, which will lead to a decrease in the fixation strength of the filler in the cell, as well as acoustic characteristics.
С другой стороны, известно, что сохранение широкого частотного диапазона эффективного звукопоглощения достигается в том числе за счет наличия воздушных полостей, расположенных с фронтальной и тыльной сторон звукопоглощающего наполнителя.On the other hand, it is known that maintaining a wide frequency range of effective sound absorption is achieved, among other things, due to the presence of air cavities located on the front and back sides of the sound-absorbing filler.
Известно, что наполнители волокнистого типа, такие как иглопробивной нетканый полифениленоксадиозольный, иглопробивный нетканый полиакрилнитрильный, иглопробивной нетканый полиимидный материала, или иглопробивной нетканый материала на основе базальтовых волокон или минеральная вата, обладают лучшими звукопоглощающими свойствами по сравнению с другими типами звукопоглощающих материалов (зернистых, ячеистых), а также являются воздухопроницаемыми, что, в свою очередь, позволяет достичь более эффективного звукопоглощения в широком диапазоне частот. Вместе с тем они не имеют широкого распространения в конструкциях двигателей и мотогондол двигателей, поскольку не обладают требуемой прочностью и достаточно низким влагопоглощением, в связи с чем возникает необходимость пропитки их связующим. Однако для каждого конкретного наполнителя необходимо подбирать конкретный состав и концентрацию пропиточного раствора, исходя из комплекса свойств, таких как коэффициент звукопоглощения, акустический импеданс, влагопоглощение, горючесть, поверхностная плотность и т.д.Fiber-type fillers, such as needle-punched non-woven polyphenylene oxadiozole, needle-punched non-woven polyacrylonitrile, needle-punched non-woven polyimide material, or needle-punched non-woven material based on basalt fibers or mineral wool, are known to have better sound-absorbing properties compared to other types of fibrous materials , and also are breathable, which, in turn, allows to achieve more effective sound absorption in a wide range of apazone frequencies. However, they are not widely used in the construction of engines and engine nacelles, since they do not have the required strength and sufficiently low moisture absorption, which necessitates the impregnation of their binder. However, for each particular filler, it is necessary to select a specific composition and concentration of the impregnating solution, based on a set of properties, such as sound absorption coefficient, acoustic impedance, moisture absorption, combustibility, surface density, etc.
Наряду с этим экспериментально было установлено, что использование пропиточных растворов кремний- или фторорганического связующего позволяет применять большую номенклатуру волокнистых наполнителей в звукопоглощающих материалах с достижением указанного технического результата.Along with this, it was experimentally established that the use of impregnating solutions of a silicon or organofluorine binder allows the use of a large range of fibrous fillers in sound-absorbing materials to achieve the specified technical result.
Эффективное применение кремний- и фторорганических связующих связано с их способностью образовывать на поверхности волокон трудно проницаемые пленки, препятствующие проникновению влаги в волокна. Кроме того, сами по себе пленки из кремний- и фторорганических связующих имеют наиболее гидрофобные свойства из широкого ряда используемых для этих целей полимеров. Таким образом, кремний- и фторорганические связующие выполняют две функции: препятствуют проникновению влаги в волокна и обеспечивают гидрофобность наполнителя. Таким образом, наблюдается минимальное влагопоглощение волокнистых наполнителей.The effective use of silicon and organofluorine binders is associated with their ability to form difficultly permeable films on the surface of the fibers, preventing the penetration of moisture into the fibers. In addition, films of silicon and organofluorine binders themselves have the most hydrophobic properties from a wide range of polymers used for these purposes. Thus, silicon and organofluorine binders perform two functions: they prevent the penetration of moisture into the fibers and ensure the hydrophobicity of the filler. Thus, there is minimal moisture absorption of fibrous fillers.
Более того, применение пропиточных растворов кремний- или фторорганического связующего позволяет не только добиться низких показателей влагопоглощения, но при этом экспериментально было установлено, что при пропитке растворами на их основе всех вышеперечисленных наполнителей волокнистого типа обеспечивается высокий коэффициент звукопоглощения α в частотном диапазоне от 1250 до 6000 Гц.Moreover, the use of impregnating solutions of a silicon or organofluorine binder allows not only to achieve low moisture absorption, but it was experimentally established that when impregnating with solutions based on them all of the above fillers of a fibrous type, a high sound absorption coefficient α is provided in the frequency range from 1250 to 6000 Hz
Таким образом, сохранение широкого частотного диапазона эффективного звукопоглощения при использовании волокнистых наполнителей достигается как за счет воздушных полостей, расположенных с фронтальной и тыльной сторон звукопоглощающего наполнителя, так и за счет его пропитки раствором кремний- или фторорганического связующего.Thus, maintaining a wide frequency range of effective sound absorption when using fibrous fillers is achieved both due to air cavities located on the front and back sides of the sound-absorbing filler, and due to its impregnation with a solution of a silicon or organofluorine binder.
Звукопоглощающий наполнитель прикреплен к стенкам сот при помощи клея с термостойкостью не менее 180°C, что позволяет применять данный материал в звукопоглощающих конструкциях двигателя и мотогондолы двигателя, изготавливаемых и работающих в условиях высоких температур.The sound-absorbing filler is attached to the walls of the honeycomb using glue with a heat resistance of at least 180 ° C, which allows the use of this material in the sound-absorbing structures of the engine and engine nacelle, manufactured and operated at high temperatures.
Каждая воздушная полость должна иметь толщину 10-60% от толщины слоя ячеистой структуры. Во-первых, это позволит расширить частотный диапазон эффективной работы конструкции за счет увеличения общей толщины материала при снижении плотности конструкции, а во-вторых, как отмечалось выше, обеспечит возможность изготовления конструктивного элемента двигателя и конструктивного элемента мотогондолы двигателя, обладающих высокой прочностью на сжатие и достаточными акустическими характеристиками.Each air cavity should have a thickness of 10-60% of the thickness of the layer of cellular structure. Firstly, this will allow expanding the frequency range of the effective work of the structure by increasing the overall thickness of the material while reducing the density of the structure, and secondly, as noted above, it will provide the possibility of manufacturing a structural element of the engine and the structural element of the engine nacelle with high compressive strength sufficient acoustic characteristics.
Для достижения технического результата также предложены конструктивный элемент двигателя и конструктивный элемент мотогондолы двигателя, которые выполнены из описанного выше звукопоглощающего материала.To achieve a technical result, the engine structural element and the engine nacelle structural element, which are made of the sound-absorbing material described above, are also proposed.
ПримерыExamples
Пример 1. Был изготовлен звукопоглощающий материал, который включал сотопласт толщиной 30 мм и звукопоглощающий наполнитель из иглопробивного нетканого полифениленоксадиозольного материала, пропитанного раствором на основе кремнийорганического связующего марки К-9. Толщина наполнителя составляла 10 мм. Наполнитель, пропитанный связующим, разместили внутри сотопласта таким образом, что с фронтальной и тыльной сторон наполнителя содержались воздушные полости высотой 10 мм каждая.Example 1. A sound-absorbing material was made, which included a sotoplast with a thickness of 30 mm and a sound-absorbing filler from needle-punched non-woven polyphenylene oxadiol material impregnated with a solution based on K-9 brand silicone binder. The filler thickness was 10 mm. A filler impregnated with a binder was placed inside the honeycomb so that from the front and back sides of the filler air cavities 10 mm high were each contained.
Пример 2. Звукопоглощающий материал был изготовлен по примеру 1, однако использовался звукопоглощающий наполнитель из иглопробивного нетканого полиакрилнитрильного материала.Example 2. A sound-absorbing material was made according to example 1, however, a sound-absorbing filler from needle-punched non-woven polyacrylonitrile material was used.
Пример 3. Звукопоглощающий материал был изготовлен по примеру 1, однако использовался звукопоглощающий наполнитель из иглопробивного нетканого полиимидного материала.Example 3. A sound-absorbing material was made according to example 1, however, a sound-absorbing filler from needle-punched non-woven polyimide material was used.
Пример 4. Был изготовлен звукопоглощающий материал, который включал сотопласт толщиной 30 мм и звукопоглощающий наполнитель из иглопробивного нетканого полифениленоксадиозольного материала, пропитанного раствором фторорганического связующего на основе трифторхлорэтилена с винилиденфторидом. Наполнитель, пропитанный связующим, разместили внутри сотопласта таким образом, что с фронтальной и тыльной сторон наполнителя содержались воздушные полости высотой 10 мм каждая. Наполнитель был приклеен к поверхности сот при помощи пленочного эпоксидного клея с термостойкостью до 180°C.Example 4. A sound-absorbing material was made, which included a 30 mm thick honeycomb and a sound-absorbing filler from a needle-punched non-woven polyphenylene oxadiosole material impregnated with a solution of an organofluorine binder based on trifluorochlorethylene with vinylidene fluoride. A filler impregnated with a binder was placed inside the honeycomb so that from the front and back sides of the filler air cavities 10 mm high were each contained. The filler was glued to the surface of the honeycomb using epoxy film adhesive with heat resistance up to 180 ° C.
Пример 5. Звукопоглощающий материал был изготовлен по примеру 4, однако использовался звукопоглощающий наполнитель из иглопробивного нетканого полиакрилнитрильного материала.Example 5. A sound-absorbing material was made according to example 4, however, a sound-absorbing filler was used from needle-punched non-woven polyacrylonitrile material.
Пример 6. Звукопоглощающего материал был изготовлен по примеру 4, однако использовался звукопоглощающий наполнитель из иглопробивного нетканого полиимидного материала.Example 6. A sound-absorbing material was made according to example 4, however, a sound-absorbing filler from needle-punched nonwoven polyimide material was used.
Пример 7. Звукопоглощающий материал был изготовлен по примеру 4, однако фронтальная воздушная полость имела высоту 5 мм, а тыльная полость имела высоту 15 мм.Example 7. The sound-absorbing material was manufactured according to example 4, however, the frontal air cavity had a height of 5 mm and the back cavity had a height of 15 mm.
Пример 8. Звукопоглощающий материал был изготовлен по примеру 1, однако примененный звукопоглощающий наполнитель имел толщину 16 мм.Example 8. The sound-absorbing material was manufactured according to example 1, however, the applied sound-absorbing filler had a thickness of 16 mm
Пример 9. Звукопоглощающий материал был изготовлен по примеру 4, однако сотопласт имел толщину 30 мм, а наполнитель - 4,5 мм, при этом наполнитель был приклеен к поверхности сот при помощи эпоксидного пленочного клея с термостойкостью 220°C. Толщина воздушных полостей составляла 15 мм и 10,5 мм. В качестве наполнителя использовался материал на основе базальтовых волокон.Example 9. The sound-absorbing material was made according to example 4, however, the honeycomb had a thickness of 30 mm and the filler was 4.5 mm, while the filler was glued to the surface of the honeycomb using epoxy film adhesive with heat resistance of 220 ° C. The thickness of the air cavities was 15 mm and 10.5 mm. A material based on basalt fibers was used as a filler.
Пример 10. Звукопоглощающий материал был изготовлен по примеру 1, однако наполнитель имел толщину 24 мм. Толщина воздушных полостей составляла по 3 мм.Example 10. The sound-absorbing material was manufactured according to example 1, however, the filler had a thickness of 24 mm The thickness of the air cavities was 3 mm.
Пример 11 (для сравнения). Звукопоглощающий материал был изготовлен по примеру 1, однако звукопоглощающий наполнитель имел толщину 3 мм, 1 воздушная полость имела толщину 21 мм, вторая - 6 мм.Example 11 (for comparison). The sound-absorbing material was made according to example 1, however, the sound-absorbing filler had a thickness of 3 mm, 1 air cavity had a thickness of 21 mm, and the second 6 mm.
Для 3-х образцов материала, изготовленных согласно описанным примерам, были определены следующие свойства материалов: плотность по ГОСТ 15902.2, коэффициент звукопоглощения по ОСТ-190435-2007, влагопоглощение по ГОСТ 3816.For 3 samples of material manufactured according to the described examples, the following material properties were determined: density according to GOST 15902.2, sound absorption coefficient according to OST-190435-2007, moisture absorption according to GOST 3816.
Средние показатели свойств (по трем образцам) предложенного материала в сравнении с материалом-прототипом приведены в таблице.The average properties (in three samples) of the proposed material in comparison with the material of the prototype are shown in the table.
Как видно из данных таблицы, предлагаемый материал имеет плотность в 1,5-3 раза ниже по сравнению с прототипом, при равных показателях звукопоглощения и рабочей температуры. Материал имеет в 2-5 раз меньшее влагопоглощение по сравнению с прототипом. Специалисту очевидно, что материал, в котором звукопоглощающий наполнитель интегрирован в сотопласт, обладает более высокой прочностью на сжатие, по сравнению с материалом, состоящим из соединенных между собой слоев наполнителя и слоем ячеистой структуры ввиду мягкости наполнителя.As can be seen from the table, the proposed material has a density of 1.5-3 times lower in comparison with the prototype, with equal sound absorption and operating temperature. The material has 2-5 times less moisture absorption compared to the prototype. It will be apparent to one skilled in the art that a material in which a sound-absorbing filler is integrated into the honeycomb has a higher compressive strength compared to a material consisting of interconnected layers of filler and a layer of cellular structure due to the softness of the filler.
Из данных таблицы видно, что материал по примеру 12 обладает низкими значениями коэффициента звукопоглощения в диапазоне частот 1250-6000 Гц, что связано с малой толщиной звукопоглощающего наполнителя и дефектами расположения наполнителя в ячейке.The table shows that the material according to example 12 has low values of sound absorption coefficient in the frequency range 1250-6000 Hz, which is associated with a small thickness of the sound-absorbing filler and defects in the location of the filler in the cell.
Таким образом, использование предлагаемого материала для изготовления звукопоглощающего элемента конструкции двигателя или мотогондолы двигателя позволит: снизить вес, уменьшить материалоемкость, повысить прочностные характеристики, уменьшить влагопоглощение при сохранении высоких акустических характеристик, а также обеспечить все перечисленные свойства при наличии в материале различных наполнителей волокнистого типа.Thus, the use of the proposed material for the manufacture of a sound-absorbing structural element of the engine or engine nacelle will allow you to: reduce weight, reduce material consumption, increase strength characteristics, reduce moisture absorption while maintaining high acoustic characteristics, and also provide all of these properties in the presence of various fillers of fibrous type in the material.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014140420/06A RU2572253C1 (en) | 2014-10-07 | 2014-10-07 | Sound-absorbing material and structural elements of engine and its nacelle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014140420/06A RU2572253C1 (en) | 2014-10-07 | 2014-10-07 | Sound-absorbing material and structural elements of engine and its nacelle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2572253C1 true RU2572253C1 (en) | 2016-01-10 |
Family
ID=55072054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014140420/06A RU2572253C1 (en) | 2014-10-07 | 2014-10-07 | Sound-absorbing material and structural elements of engine and its nacelle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2572253C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2825661C1 (en) * | 2024-01-11 | 2024-08-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Method of making sound-absorbing structure with different-height aggregate of various configurations |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3064345A (en) * | 1959-08-27 | 1962-11-20 | Northrop Corp | Process for chucking porous materials |
| US4265955A (en) * | 1978-05-01 | 1981-05-05 | The Boeing Company | Honeycomb core with internal septum and method of making same |
| US4421201A (en) * | 1981-09-29 | 1983-12-20 | The Boeing Company | High efficiency broadband acoustic resonator and absorption panel |
| US5785919A (en) * | 1994-06-30 | 1998-07-28 | Short Brothers Plc | Method of manufacture of structual cellular components |
| RU2483493C2 (en) * | 2011-04-05 | 2013-05-27 | Александр Николаевич Дубовой | Electric heater and method to manufacture honeycomb heating element for it |
-
2014
- 2014-10-07 RU RU2014140420/06A patent/RU2572253C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3064345A (en) * | 1959-08-27 | 1962-11-20 | Northrop Corp | Process for chucking porous materials |
| US4265955A (en) * | 1978-05-01 | 1981-05-05 | The Boeing Company | Honeycomb core with internal septum and method of making same |
| US4421201A (en) * | 1981-09-29 | 1983-12-20 | The Boeing Company | High efficiency broadband acoustic resonator and absorption panel |
| US5785919A (en) * | 1994-06-30 | 1998-07-28 | Short Brothers Plc | Method of manufacture of structual cellular components |
| RU2483493C2 (en) * | 2011-04-05 | 2013-05-27 | Александр Николаевич Дубовой | Electric heater and method to manufacture honeycomb heating element for it |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2825661C1 (en) * | 2024-01-11 | 2024-08-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Method of making sound-absorbing structure with different-height aggregate of various configurations |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2852436C (en) | Acoustic panel | |
| AU570679B2 (en) | Acoustical structure and method of manufacturing it | |
| US8079443B2 (en) | Aircraft trim panel with integrated adjustable acoustic properties | |
| US8997923B2 (en) | Sound wave guide for use in acoustic structures | |
| CN104246869B (en) | Acoustic structure with increased bandwidth suppression | |
| ES2313957T3 (en) | LIGHT SOIL STRUCTURE FOR VEHICLES. | |
| US4641726A (en) | Composite structure and method of manufacturing it | |
| CN109699187B (en) | Sound-absorbing board | |
| RU2607210C2 (en) | Aircraft interior finishing panel and aircraft with such panels | |
| US9741331B1 (en) | Sound-attenuating composite structure | |
| WO2013035614A1 (en) | Aspiration duct | |
| CN208164418U (en) | A kind of honeycomb interlayer sound absorption structure of built-in son back chamber | |
| CZ201335A3 (en) | Sound absorbing means containing at least one hollow-space resonator | |
| CN109572105B (en) | Marine multilayer composite sound insulation structure | |
| RU186830U1 (en) | NON WOVEN SOUND ABSORBING COMPOSITE MULTILAYERED MATERIAL | |
| RU2572253C1 (en) | Sound-absorbing material and structural elements of engine and its nacelle | |
| CN109736489A (en) | A kind of environment-friendly type composite partition wall plate and preparation method thereof | |
| CN206521894U (en) | A kind of indoor fire safety abatvoix | |
| CN206460780U (en) | Plus the multilayer open celled foam aluminium sheet sound absorption structure of cavity | |
| WO2021097860A1 (en) | Sound absorption floor | |
| RU2307216C1 (en) | Sound-absorbing panel | |
| KR101326057B1 (en) | Aluminum foil layered corrugated board | |
| CN206273677U (en) | A kind of helicopter noise-reducing sound-insulating panel | |
| KR20130111672A (en) | Soundproof panel with bamboo sound absorbing material | |
| CN205149053U (en) | With combined material of non -weaving cloth with multilayer structure of fabric constitution |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180215 Effective date: 20180215 |