RU2710179C1 - Способ изготовления составной звукопоглощающей конструкции - Google Patents
Способ изготовления составной звукопоглощающей конструкции Download PDFInfo
- Publication number
- RU2710179C1 RU2710179C1 RU2019122659A RU2019122659A RU2710179C1 RU 2710179 C1 RU2710179 C1 RU 2710179C1 RU 2019122659 A RU2019122659 A RU 2019122659A RU 2019122659 A RU2019122659 A RU 2019122659A RU 2710179 C1 RU2710179 C1 RU 2710179C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sound
- cells
- shells
- absorbing
- sections
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 6
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 claims description 5
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 36
- 210000000677 aggregate cell Anatomy 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
- B32B3/12—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a layer of regularly- arranged cells, e.g. a honeycomb structure
Landscapes
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области авиастроения, а именно к способу изготовления звукопоглощающей конструкции (ЗПК) резонансного типа, предназначенной для использования в звукопоглощающих панелях турбореактивного двигателя и в транспортной технике, в том числе при изготовлении проточных трактов современных авиационных двигателей, также могут быть использованы для объектов железнодорожного и водного транспорта, строительства, промышленного оборудования. Способ изготовления составной звукопоглощающей конструкции включает изготовление звукопоглощающего заполнителя, состоящего из ячеек, отдельными секциями и оболочек, одну из которых выполняют перфорированной. Оболочки изготавливают отдельно для каждой секции заполнителя, укладывают ячейки заполнителя между оболочками, образованный пакет соединяют, сжимают и отверждают. Или звукопоглощающий заполнитель и оболочки изготавливают как единое целое в виде отдельных секций. Полученные отдельные секции соединяют, например, посредством замкового соединения, с возможностью отсоединения друг от друга. Изобретение позволяет упростить способ изготовления звукопоглощающей конструкции газового тракта, снизить его трудоемкость, повысить эффективность снижения шума. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к области авиастроения, а именно к способу изготовления звукопоглощающей конструкции (ЗПК) резонансного типа, предназначенной для использования в звукопоглощающих панелях турбореактивного двигателя и в транспортной технике, в том числе при изготовлении проточных трактов современных авиационных двигателей. Кроме того, изготавливаемые звукопоглощающие конструкции могут быть использованы для объектов железнодорожного и водного транспорта, автомобильных магистралей, строительства, промышленного оборудования.
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ изготовления звукопоглощающего устройства турбореактивного двигателя, который включает изготовление звукопоглощающего заполнителя и последующее соединение его с трактовой и наружной оболочками. Звукопоглощающий заполнитель выполняют в виде коаксиально расположенных, изолированных друг от друга профилей, например, в форме четырехугольника. Звукопоглощающий заполнитель изготавливают отдельными секциями, внутренняя поверхность каждой из которых идентична наружной поверхности трактовой оболочки. Профили звукопоглощающего заполнителя получают путем намотки ленты из композиционного материала на формообразующие, упруго деформируемые, например, резиновые, элементы. Полученные секции полимеризуют, извлекают из них формообразующие элементы, после чего на формообразующую оправку наматывают лентами или нитями из композиционного материала трактовую оболочку. Затем укладывают на оболочку по окружности с примыканием друг к другу и совмещением профилей секции заполнителя, наматывают на них аналогично трактовой наружную оболочку. Образованный пакет полимеризуют, снимают с оправки и выполняют перфорацию в трактовой оболочке и обращенных к ней стенках профилей (патент RU №2320881 от 27.03.2008). Данный способ принят за прототип.
Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения - способ изготовления составной звукопоглощающей конструкции, включающий изготовление звукопоглощающего заполнителя, состоящего из ячеек, отдельными секциями, и оболочек, одну из которых выполняют перфорированной.
К недостаткам известного способа, принятого за прототип, относится то, что изготовленная по данному способу звукопоглощающая конструкция имеет низкую эффективность снижения шума, взаимовлияние резонаторов, что в следствии приводит к снижению их совместной работы (изменению рабочей резонансной частоты). Также недостатками известного способа являются технологические сложности при соединении отдельных секций, недостаточно крепкое их соединение друг к другу и к оболочкам, значительный вес и трудоемкость.
Задачей изобретения является упрощение способа изготовления звукопоглощающей конструкции газового тракта, снижение его трудоемкости, повышение эффективности снижения шума, создаваемого газовым или воздушным потоком.
Поставленная задача была решена за счет того, что в известном способе изготовления составной звукопоглощающей конструкции, включающем изготовление звукопоглощающего заполнителя, состоящего из ячеек, отдельными секциями и оболочек, одну из которых выполняют перфорированной, согласно изобретению звукопоглощающий заполнитель и оболочки изготавливают как единое целое в виде отдельных секций или оболочки изготавливают отдельно для каждой секции заполнителя, укладывают ячейки заполнителя между оболочками, образованный пакет соединяют, сжимают и отверждают, полученные отдельные секции соединяют, например, посредством замкового соединения, с возможностью отсоединения друг от друга.
В частности, заполнитель могут выполнить из ячеек различной формы и/или объема.
В частности, ячейки заполнителя различных форм или объема могут устанавливать с чередованием по длине и ширине конструкции в различном порядке, определяющем модальным составом шума.
В частности, для усиления эффекта звукопоглощения в поперечных или наклонных сечениях ячеек могут размещать проницаемые и/или упругие мембраны, причем в каждой ячейке располагают как минимум одну мембрану, при этом количество слоев мембран и их ориентация, угол наклона к оси ячейки, объем ячеек, определяют особенностями спектра шума и конструкции.
В частности, отдельные секции могут изготавливать путем штамповки, 3D печати, выкладкой, намотки ленты из композиционного материала на формообразующие, упруго деформируемые, например, резиновые элементы.
В частности, при изготовлении ЗПК могут использовать любой материал.
В частности, при изготовлении ЗПК могут использовать любой клей, который эффективно соединит выбранные материалы.
В частности, для усиления эффекта звукопоглощения в поперечных или наклонных сечениях ячеек заполнителя могут размещать пористо-волокнистые материалы.
В частности, перфорации на одной из оболочек могут выполнять различных диаметров
В частности, могут изготавливать ЗПК разнообразных размеров.
Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа, - звукопоглощающий заполнитель и оболочки изготавливают как единое целое в виде отдельных секций или оболочки изготавливают отдельно для каждой секции заполнителя; укладывают ячейки заполнителя между оболочками, образованный пакет соединяют, сжимают и отверждают; полученные отдельные секции соединяют, например, посредством замкового соединения, с возможностью отсоединения друг от друга; заполнитель выполняют из ячеек различной формы и/или объема; ячейки заполнителя различных форм и/или объема устанавливают с чередованием по длине и ширине панели в различном порядке, определяющем модальным составом шума; в поперечных или наклонных сечениях ячеек дополнительно размещают проницаемые и/или упругие мембраны, причем в каждой ячейке располагают как минимум одну мембрану, при этом количество слоев мембран и их ориентация, угол наклона к оси ячейки, объем ячеек, определяют особенностями спектра шума и конструкции; отдельные секции изготавливают например, путем штамповки, 3D печати, выкладкой, намотки ленты из композиционного материала на формообразующие, упруго деформируемые, например, резиновые, элементы; при изготовлении ЗПК используют любой материал; при изготовлении ЗПК используют любой клей, который эффективно соединит выбранные материалы; в поперечных или наклонных сечениях ячеек дополнительно размещают пористо-волокнистые материалы; перфорации на одной из оболочек выполняют различных диаметров; изготавливают конструкцию разнообразных размеров.
Указанный технический результат обеспечивается за счет того, что панель ЗПК (может быть как с сотовым заполнителем, так и с заполнителем, содержащим ячейки различной формы и объема) изготавливается в виде отдельных секций одинаковых размеров. Сами секции могут изготавливаться штамповкой, 3D печатью, выкладкой, намоткой или любым другим подходящим способом. Вследствие чего повышается коэффициент звукопоглощения при одновременном увеличении широкополосности ЗПК. Кроме того, в конструкциях, изготовленных предложенным способом, реализована возможность индивидуальной настройки ЗПК под модальный состав шума. Помимо прочего акустические характеристики ЗПК могут меняться за счет изменения комбинации соседних ячеек. Отдельное изготовление ячеек позволяет упростить способ изготовления составной ЗПК, снизить его трудоемкость, более точно выдержать размеры, вследствие чего можно избежать множество дефектов.
Предлагаемый способ изготовления составной звукопоглощающей конструкции поясняется чертежами, представленными на фиг. 1-4.
На фиг. 1 изображен общий вид составной ЗПК.
На фиг. 2 составная ЗПК, вид сверху.
На фиг. 3 - вариант замкового соединения, секция с трапециевидными пазами.
На фиг. 4 - вариант замкового соединения, секция с квадратными пазами.
На фиг. 5 - вариант замкового соединения, секция с треугольными пазами.
Звукопоглощающая конструкция (фиг. 1) содержит звукопоглощающий заполнитель 1 и оболочки 2, 3, которые изготавливают в виде отдельных идентичных секций 4, соединенных между собой (фиг. 2). В качестве заполнителя 1 используют сотовый заполнитель или заполнитель, содержащий ячейки различной формы и/или объема. Одну из оболочек выполняют перфорированной. Секции 4 могут быть соединены между собой различным способом, например, посредством замкового соединения с возможностью отсоединения друг от друга.
Секции 4 выполнены с пазами для соединения с соседними секциями в виде замкового соединения с трапециевидными пазами (фиг. 3), квадратными пазами (фиг. 4) и треугольными пазами (фиг. 5).
Ячейки различных форм и/или объема могут быть установлены с чередованием по длине и/или ширине панели в различном порядке. Возможны различные схемы компоновки, определяющиеся модальным составом шума. В поперечных или наклонных сечениях ячеек дополнительно могут быть размещены проницаемые упругие мембраны. В каждой ячейке может быть расположена одна, две или более мембран. Количество слоев мембран и их ориентация (угол наклона к оси ячейки) в объеме ячейки определены особенностями спектра шума и конструкции. Мембраны могут быть выполнены из тканей, сеток, а так же из пористо-волокнистых материалов.
Диаметры перфорации и ее ориентация относительно оси резонатора, объем и форма резонаторов, количество, свойства (жесткость, толщина, проницаемость) мембран и их ориентация (угол наклона к оси ячейки) в объеме каждой ячейки выбираются из условия резонансной работы ячейки при заданной частоте шума. Резонансная частота ячейки зависит от объема и формы, толщины перфорированной стенки, количества, свойств, расположения (по высоте ячейки) и ориентации мембран и жесткостных свойств материала ячеек и несущего слоя (вблизи перфораций).
Ячейки могут быть размещены по различным схемам расположения на плоскости или криволинейной поверхности. Изготавливаемая конструкция может быть установлена в любой плоскости.
Геометрические характеристики перфорации и ячеек могут быть различными, а так же настраиваться по длине и ширине конструкции в различном порядке (различные схемы компоновки, определяющиеся модальным составом шума).
Предлагаемый способ осуществляется в следующей последовательности.
Звукопоглощающий заполнитель 1 выполняют в виде изолированных друг от друга ячеек, например, в форме сот. Звукопоглощающий заполнитель 1 изготавливают отдельными секциями. Оболочки 2, 3 изготавливают отдельно для каждой секции 4. На одной из оболочек выполняют перфорацию. Очищают и обезжиривают поверхности каждого слоя конструкции, подлежащие соединению. Ячейки укладывают между оболочками 2, 3. Образованный пакет соединяют, например, склеивают или сваривают. Полученную сборку сжимают и отверждают. Или звукопоглощающий заполнитель 1 и оболочки 2, 3 изготавливают как единое целое в виде отдельных секций 4. Одна из оболочек перфорирована. Ячейки звукопоглощающего заполнителя 1 и оболочки 3, 4 или полностью секции 4 получают, например, путем штамповки, 3D печати, выкладкой, намотки ленты из композиционного материала на формообразующие, упруго деформируемые, например, резиновые, элементы или любым другим способом.
Полученные отдельные секции соединяют, например, посредством замкового соединения, с возможностью отсоединения друг от друга.
При изготовлении ЗПК можно использовать любой материал, любой клей, который эффективно соединит выбранные материалы. Перфорации на одной из оболочек могут быть различных диаметров.
Опытные испытания показали, что использование предлагаемого способа позволяет повысить эффективность звукопоглощения панелей за счет снижения взаимовлияния соседних ячеек, значительно снизить трудоемкость за счет набора ЗПК из унифицированных ячеек.
Преимущество изобретения состоит в том, что изготовленная по предложенному способу звукопоглощающая конструкция обладает более высокими звукопоглощающими свойствами в сравнении с прототипом, имеет меньший вес, надежное соединение, низкую стоимость и несложную конструкцию.
Claims (10)
1. Способ изготовления составной звукопоглощающей конструкции, включающий изготовление звукопоглощающего заполнителя, состоящего из ячеек, отдельными секциями и оболочек, одну из которых выполняют перфорированной, отличающийся тем, что звукопоглощающий заполнитель и оболочки изготавливают как единое целое в виде отдельных секций или оболочки изготавливают отдельно для каждой секции заполнителя, укладывают ячейки заполнителя между оболочками, образованный пакет соединяют, сжимают и отверждают, полученные отдельные секции соединяют, например, посредством замкового соединения, с возможностью отсоединения друг от друга.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заполнитель выполняют из ячеек различной формы и/или объема.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что ячейки заполнителя различных форм и/или объема устанавливают с чередованием по длине и ширине панели в различном порядке, определяемом модальным составом шума.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в поперечных или наклонных сечениях ячеек дополнительно размещают проницаемые и/или упругие мембраны, причем в каждой ячейке располагают как минимум одну мембрану, при этом количество слоев мембран и их ориентация, угол наклона к оси ячейки, объем ячеек определяют особенностями спектра шума и конструкции.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отдельные секции изготавливают, например, путем штамповки, 3D печати, выкладки, намотки ленты из композиционного материала на формообразующие, упругодеформируемые, например, резиновые, элементы.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при изготовлении звукопоглощающей конструкции используют любой материал.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при изготовлении звукопоглощающей конструкции используют любой клей, который эффективно соединяет выбранные материалы.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в поперечных или наклонных сечениях ячеек дополнительно размещают пористо-волокнистые материалы.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перфорации на одной из оболочек выполняют различных диаметров.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изготавливают конструкцию разнообразных размеров.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019122659A RU2710179C1 (ru) | 2019-07-15 | 2019-07-15 | Способ изготовления составной звукопоглощающей конструкции |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019122659A RU2710179C1 (ru) | 2019-07-15 | 2019-07-15 | Способ изготовления составной звукопоглощающей конструкции |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2710179C1 true RU2710179C1 (ru) | 2019-12-24 |
Family
ID=69022910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019122659A RU2710179C1 (ru) | 2019-07-15 | 2019-07-15 | Способ изготовления составной звукопоглощающей конструкции |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2710179C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3542152A (en) * | 1968-04-08 | 1970-11-24 | Gen Electric | Sound suppression panel |
SU1477872A1 (ru) * | 1987-02-02 | 1989-05-07 | Производственно-Монтажное Управление N8 | Способ изготовлени строительных панелей из полимерных композиционных материалов |
FR2639678B1 (fr) * | 1988-11-25 | 1994-09-23 | Gen Electric | Compartiment, notamment a chicanes, du type resonateur de helmholtz attenuateur de bruits, chemisage acoustique notamment annulaire, pour un canal notamment annulaire d'un moteur a turbines a gaz, et moteur equipe de ces dispositifs |
RU2230208C2 (ru) * | 2002-06-05 | 2004-06-10 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Устройство для звукопоглощения в двухконтурном турбореактивном двигателе |
FR2841031B1 (fr) * | 2002-06-17 | 2005-02-11 | Hurel Hispano Le Havre | Procede de fabrication d'un panneau acoustique a double resonateur |
RU2320881C1 (ru) * | 2006-07-05 | 2008-03-27 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Способ изготовления звукопоглощающего устройства турбореактивного двигателя |
RU2384721C1 (ru) * | 2008-10-20 | 2010-03-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Способ изготовления панели звукопоглощающего устройства |
-
2019
- 2019-07-15 RU RU2019122659A patent/RU2710179C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3542152A (en) * | 1968-04-08 | 1970-11-24 | Gen Electric | Sound suppression panel |
SU1477872A1 (ru) * | 1987-02-02 | 1989-05-07 | Производственно-Монтажное Управление N8 | Способ изготовлени строительных панелей из полимерных композиционных материалов |
FR2639678B1 (fr) * | 1988-11-25 | 1994-09-23 | Gen Electric | Compartiment, notamment a chicanes, du type resonateur de helmholtz attenuateur de bruits, chemisage acoustique notamment annulaire, pour un canal notamment annulaire d'un moteur a turbines a gaz, et moteur equipe de ces dispositifs |
RU2230208C2 (ru) * | 2002-06-05 | 2004-06-10 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Устройство для звукопоглощения в двухконтурном турбореактивном двигателе |
FR2841031B1 (fr) * | 2002-06-17 | 2005-02-11 | Hurel Hispano Le Havre | Procede de fabrication d'un panneau acoustique a double resonateur |
RU2320881C1 (ru) * | 2006-07-05 | 2008-03-27 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Способ изготовления звукопоглощающего устройства турбореактивного двигателя |
RU2384721C1 (ru) * | 2008-10-20 | 2010-03-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Способ изготовления панели звукопоглощающего устройства |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6781676B2 (ja) | 成形遮音構造形成方法 | |
CA2583103C (en) | Acoustic absorber for aircraft engines | |
RU2550318C2 (ru) | Акустическая оболочка для акустической панели гондолы летательного аппарата | |
RU2517938C2 (ru) | Конструкция с сотовым заполнителем для использования в несущей панели гондолы турбореактивного двигателя | |
RU2477223C2 (ru) | Сотовая конструкция для звукопоглощающей панели | |
JP5410506B2 (ja) | 複合構造及びその製造方法 | |
CN103561948B (zh) | 制造声衰减板的方法 | |
EP3062308B1 (en) | Sound attenuation using a cellular core | |
CN104114817A (zh) | 涡轮喷气发动机的多孔声学结构和包括至少一个这样的多孔声学结构的涡轮喷气发动机 | |
RU2710179C1 (ru) | Способ изготовления составной звукопоглощающей конструкции | |
RU179829U1 (ru) | Звукопоглощающая сотовая панель | |
US20170225426A1 (en) | System, method and apparatus for gypsum board with embedded structure having open cells that are substantially filled | |
FI78970C (fi) | Formdel av bindemedelsfoersedda mineralfibrer foer ljuddaempande beklaedning av ett perforerat avgasroer och foerfarande foer framstaellning av denna. | |
RU2320881C1 (ru) | Способ изготовления звукопоглощающего устройства турбореактивного двигателя | |
RU2249258C2 (ru) | Звукопоглощающая панель | |
WO2023275839A1 (en) | Method for manufacturing a core for a sound-absorbing panel with sandwich structure for noise reduction in an aircraft | |
RU2307216C1 (ru) | Звукопоглощающая панель | |
RU2724095C1 (ru) | Составная звукопоглощающая панель | |
RU2247878C2 (ru) | Способ изготовления звукопоглощающей конструкции газового тракта | |
RU2630488C1 (ru) | Звукопоглощающая сотовая панель | |
RU2729624C1 (ru) | Способ изготовления звукопоглощающей конструкции | |
RU2415824C2 (ru) | Звукопоглощающий легкий бетон | |
RU2734246C1 (ru) | Разновысотная звукопоглощающая конструкция | |
RU2282735C1 (ru) | Способ изготовления звукопоглощающей конструкции | |
RU2686915C1 (ru) | Звукопоглощающая сотовая панель |