具有多个自由度的声学结构制造技术

具有多个声学自由度的声学结构，用于减少从源产生的噪声。作为声学结构的组成部分的隔膜帽包括可以在宽度上变化的深度控制部分，使得不同隔膜帽的隔膜部分可以位于声学结构内的不同深度处以提供具有多个声学自由度的声学结构，即使声学隔膜帽在结构内的相同深度锚定，声学自由度也是如此。

Acoustic structures with multiple degrees of freedom

An acoustic structure with multiple acoustic degrees of freedom to reduce the noise generated from the source. As part of the acoustic diaphragm cap structure includes a depth control part can vary in width, the diaphragm diaphragm cap can be different in different depth within a acoustic structure is provided with a plurality of acoustic freedom acoustic structure, even if the anchor in the same depth within the structure of the acoustic diaphragm cap, acoustic degree of freedom is so.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多个自由度的声学结构专利技术背景1.
本专利技术一般涉及用于衰减从特定源发出的噪声的声学结构。更具体地，本专利技术旨在提供具有多个声学自由度的声学结构。2.
技术介绍
众所周知，处理由特定源产生的多余噪声的最佳方式是在源处处理噪声。这通常通过将声学阻尼结构(声学处理)添加到噪声源的结构来实现。一个特别有问题的噪音源是在大多数客机上使用的喷气发动机。声学处理通常结合在发动机入口、机舱和排气结构中。这些声学处理包括含有相对薄的声学材料或网格的声学谐振器，所述声学材料或网格具有数百万个孔，以产生由发动机产生的声能的声学阻抗。蜂窝已经是用于飞机和航空航天飞行器的常用材料，因为它相对强固，重量轻。对于诸如发动机舱的声学应用，将声学材料添加到蜂窝结构中，使得蜂窝单元在远离发动机的端部处声学封闭，并且在位于最靠近发动机的端部处覆盖有多孔覆盖物。以这种方式用声学材料封闭蜂窝单元产生提供衰减、阻尼或抑制噪声的声学谐振器。声学隔膜通常也并入到蜂窝单元的内部，以便为谐振器提供额外的噪声衰减特性。将声学隔膜结合到蜂窝单元中的一种方式是首先由声学材料例如声学网状物或穿孔声学膜形成平面声学插入件。平面声学插入件制成得比单元开口更大。因此，当插入件用柱塞推入单元时，它们折叠成帽的形式的声学隔膜。帽形状提供接触单元壁的锚固部分和使单元中的声波衰减的中央隔膜部分。一旦插入单元中，声学隔膜帽的锚固部分与蜂窝壁之间的摩擦使声学隔膜帽暂时锁定就位。然后使用粘合剂将插入的声学隔膜帽的锚固部分永久地粘合到单元壁。声学隔膜帽的永久粘合通过将整个蜂窝浸入液体粘合剂池来完成。选择将蜂窝浸入粘合剂中的深度，使得插入的声学隔膜帽的锚固部分浸入液体粘合剂中。这种粘合剂浸渍方法是特别有效的，因为它提供位于典型蜂窝声学结构内的数百个声学隔膜的同时粘合。在许多声学情况下，期望具有蜂窝，其中单元具有不同的声学阻尼特性。例如，可以改变隔膜帽在每个单元内锚定的深度，以使单元具有不同的声学阻尼性能。由于单元的声学特性的变化性，这些类型的声学结构称为具有多个声学自由度。为了形成具有多个声学自由度的声学结构，在不同的单元深度处锚定隔膜帽存在许多挑战。例如，如果隔膜帽位于蜂窝内的三个不同深度处，则必须将第一组隔膜帽插入最深的深度，然后通过将蜂窝浸入粘合剂池中使其粘合就位。每个浸渍过程在浸入粘合剂池中的整个蜂窝壁上留下粘合剂膜。在用于第一组隔膜帽的粘合剂已经固化之后，将第二组隔膜帽插入中间深度并且通过再次浸入液体粘合剂池中粘合就位。在第二粘合剂膜已经固化之后，将第三组隔膜帽插入最浅的深度并且仍然通过再次浸入液体粘合剂池中粘合就位。结果，三个部分重叠的粘合剂膜必须施用到蜂窝壁上，以便将隔膜帽定位在三个不同的深度处。在蜂窝中不同深度处粘合声学隔膜所需的多个粘合剂膜导致声学结构的重量增加，并且甚至可改变蜂窝的物理性质。此外，由于粘合剂在单元壁上的积聚，第二组平面声学插入件和第三组平面声学插入件的插入可能是困难的。目前需要设计平面声学插入件，其可以将蜂窝单元插入单一深度，同时提供可位于单元内的不同深度的有效隔膜部分。这样的平面声学插入件将允许制造具有多个自由度的声学结构，同时仅需要单独浸入粘合剂池中以锚定隔膜帽。
技术实现思路
根据本专利技术，发现可以制造具有多个自由度的声学结构，其中隔膜帽的隔膜部分位于单元内的不同深度处，而隔膜帽的锚固部分位于相同的锚固深度处。本专利技术允许单独施用粘合剂以将隔膜帽的锚固部分粘合到声学单元壁，同时提供具有多个自由度的声学结构。本专利技术基于使用位于蜂窝中的平面声学插入件的组，以形成具有多个声学自由度的声学结构，从而减少从源产生的噪声。蜂窝具有位于最靠近噪声源处的第一边缘和第二边缘。蜂窝包括形成多个单元的多个壁，其中每个单元具有垂直于壁测量的横截面积。声学结构也包括声学屏障，所述声学屏障位于蜂窝的第二边缘处或在单元内以形成声学谐振器，其中每个声学谐振器的深度等于蜂窝的第一边缘与声学屏障之间的距离。当该平面声学插入件的组插入到蜂窝单元中时，该组形成为隔膜帽。该组包括至少两个不同的平面声学插入件。第一平面声学插入件包括第一锚固部分和第一内部锚固边界，所述第一锚固部分具有限定第一平面声学插入件的周边的外边缘，所述第一内部锚固边界与所述周边向内隔开第一锚固距离。作为本专利技术的特征，第一平面声学插入件包括第一隔膜深度控制部分和第一隔膜边界，所述第一隔膜深度控制部分具有与第一内部锚固边界重合的外部边界，其中第一隔膜边界与第一隔膜深度控制部分的外部边界向内隔开第一深度控制距离。第一平面声学插入件也包括第一隔膜部分，所述第一隔膜部分连接到第一隔膜边界。该组的第二平面声学插入件包括第二锚固部分和第二内部锚固边界，所述第二锚固部分具有限定第二平面声学插入件的周边的外边缘，所述第二内部锚固边界与周边向内隔开第二锚固距离。第二平面声学插入件包括第二隔膜深度控制部分和第二隔膜边界，所述第二隔膜深度控制部分具有与第二内部锚固边界重合的外部边界，其中第二隔膜边界与第二隔膜深度控制部分的外部边界向内隔开第二深度控制距离。第二平面声学插入件也包括第二隔膜部分，所述第二隔膜部分连接到第二隔膜边界。作为本专利技术的另一特征，第二平面声学插入件的第二深度控制距离与第一平面声学插入件的第一深度控制距离不同。因此，一组第一平面声学插入件和第二平面声学插入件可以形成为隔膜帽，其使用单独的粘合剂施用步骤在蜂窝单元内锚定在相同的深度处，同时提供位于不同深度处的隔膜部分以形成具有多个声学自由度的声学结构。本专利技术也涉及使用该平面声学插入件的组制造的声学结构以及用于制造该组平面声学插入件的方法以及使用该组平面声学插入件制造声学结构的方法。作为本专利技术的附加特征，平面声学插入件可以单独使用，而不作为组的一部分。在这种情况下，具有相同的所需平面声学锚固部分、隔膜深度控制部分和隔膜部分的一个或多个平面插入件可以位于声学结构中。通过参考下面详述并且结合附图，将更好地理解本专利技术的上述和许多其它特征和伴随的优点。附图说明图1是根据本专利技术的示例性声学结构的透视图。图2是简化视图，其示出如何将平面声学插入件压入声学蜂窝中以形成摩擦锁定在蜂窝单元内的声学隔膜帽。图3示出根据本专利技术的示例性的平面声学插入件的组。图4是侧视图，其示出在将一组声学插入件插入蜂窝中以形成声学隔膜帽之后，将粘合剂施用到该组声学插入件的锚固部分的示例性方法。图5是示出在声学隔膜帽已经粘合就位之后的蜂窝的侧视图。图6是根据本专利技术的示例性平面声学插入件的俯视图，其中隔膜部分的形状为卵形或椭圆形。图7是根据本专利技术的示例性平面声学插入件的俯视图，其中隔膜部分的形状为正方形，并且其中锚固部分包括横向延伸穿过锚固部分的几个凹口和狭缝。图8是根据本专利技术的示例性平面声学插入件的俯视图，其中隔膜部分的形状为正方形，并且其中锚固部分包括横向延伸穿过锚定部分的多个凹口。图9是分解图，其示出在将蜂窝粘合到一侧的声学屏障和另一侧的透声网之前的声学蜂窝。图10示出根据本专利技术的就位用于衰减来自噪声源的声音的示例性声学结构。具体实施方式在根据本专利技术的声学结构中使用的示例性声学蜂窝体在图1中总体上表示为10。声学蜂窝10包括具有第一边缘14和第二边缘16的蜂窝12，该第一边缘14最靠近噪声源。声学蜂窝10本文档来自技高网...

【技术保护点】
平面声学插入件的组，其位于蜂窝中以形成具有多个声学自由度的声学结构，用于减少从源产生的噪声，所述蜂窝包括位于最靠近所述源的第一边缘和第二边缘，所述蜂窝包括在所述第一边缘和第二边缘之间延伸的多个壁，所述壁限定多个单元，其中每个所述单元具有垂直于所述壁测量的横截面积，所述声学结构也包括声学屏障，所述声学屏障位于所述蜂窝的第二边缘处或在所述单元内，以形成声学谐振器，其中每个所述声学谐振器的深度等于所述蜂窝的第一边缘和所述声学屏障之间的距离，当插入到所述单元中时所述平面声学插入件各自形成为隔膜帽，其中所述隔膜帽各自具有用于将隔膜帽在所述单元内的锚固深度处锚定到所述壁的锚固部分，所有隔膜帽的所述锚固深度均相同，所述隔膜帽进一步包括隔膜部分，所述隔膜部分以与所述蜂窝的第一边缘隔开隔膜距离的方式横向于所述单元的壁而延伸，对于所有隔膜帽所述隔膜距离不相同以提供所述多个声学自由度，其中所述平面声学插入件的组包括：A)第一平面声学插入件，包括：第一锚固部分，所述第一锚固部分具有限定所述第一平面声学插入件的周边的外边缘和第一内部锚固边界，所述第一内部锚固边界与所述周边向内隔开第一锚固距离，第一隔膜深度控制部分，所述第一隔膜深度控制部分包括与所述第一内部锚固边界重合的外部边界和第一隔膜边界，其中所述第一隔膜边界与所述第一隔膜深度控制部分的外部边界向内隔开第一深度控制距离；连接到所述第一隔膜边界的第一隔膜部分；和B)第二平面声学插入件，包括：第二锚固部分，所述第二锚固部分具有限定所述第二平面声学插入件的周边的外边缘和第二内部锚固边界，所述第二内部锚固边界与所述周边向内隔开第二锚固距离；第二隔膜深度控制部分，所述第二隔膜深度控制部分包括与所述第二内部锚固边界重合的外部边界和第二隔膜边界，其中所述第二隔膜边界与所述第二隔膜深度控制部分的外部边界向内隔开第二深度控制距离，其中所述第二深度控制距离与所述第一深度控制距离不同；第二隔膜部分，所述第二隔膜部分连接到第二隔膜边界，其中所述第一隔膜部分和所述第二隔膜部分位于所述单元内的不同深度处，以在所述第一平面声学插入件和所述第二平面声学插入件放置在所述单元中以形成锚定的所述隔膜帽，使得所述第一内部锚固边界和所述第二内部锚固边界在所述单元内处于相同的深度时，提供所述具有多个声学自由度的声学结构。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.11 US 14/708,3821.平面声学插入件的组，其位于蜂窝中以形成具有多个声学自由度的声学结构，用于减少从源产生的噪声，所述蜂窝包括位于最靠近所述源的第一边缘和第二边缘，所述蜂窝包括在所述第一边缘和第二边缘之间延伸的多个壁，所述壁限定多个单元，其中每个所述单元具有垂直于所述壁测量的横截面积，所述声学结构也包括声学屏障，所述声学屏障位于所述蜂窝的第二边缘处或在所述单元内，以形成声学谐振器，其中每个所述声学谐振器的深度等于所述蜂窝的第一边缘和所述声学屏障之间的距离，当插入到所述单元中时所述平面声学插入件各自形成为隔膜帽，其中所述隔膜帽各自具有用于将隔膜帽在所述单元内的锚固深度处锚定到所述壁的锚固部分，所有隔膜帽的所述锚固深度均相同，所述隔膜帽进一步包括隔膜部分，所述隔膜部分以与所述蜂窝的第一边缘隔开隔膜距离的方式横向于所述单元的壁而延伸，对于所有隔膜帽所述隔膜距离不相同以提供所述多个声学自由度，其中所述平面声学插入件的组包括：A)第一平面声学插入件，包括：第一锚固部分，所述第一锚固部分具有限定所述第一平面声学插入件的周边的外边缘和第一内部锚固边界，所述第一内部锚固边界与所述周边向内隔开第一锚固距离，第一隔膜深度控制部分，所述第一隔膜深度控制部分包括与所述第一内部锚固边界重合的外部边界和第一隔膜边界，其中所述第一隔膜边界与所述第一隔膜深度控制部分的外部边界向内隔开第一深度控制距离；连接到所述第一隔膜边界的第一隔膜部分；和B)第二平面声学插入件，包括：第二锚固部分，所述第二锚固部分具有限定所述第二平面声学插入件的周边的外边缘和第二内部锚固边界，所述第二内部锚固边界与所述周边向内隔开第二锚固距离；第二隔膜深度控制部分，所述第二隔膜深度控制部分包括与所述第二内部锚固边界重合的外部边界和第二隔膜边界，其中所述第二隔膜边界与所述第二隔膜深度控制部分的外部边界向内隔开第二深度控制距离，其中所述第二深度控制距离与所述第一深度控制距离不同；第二隔膜部分，所述第二隔膜部分连接到第二隔膜边界，其中所述第一隔膜部分和所述第二隔膜部分位于所述单元内的不同深度处，以在所述第一平面声学插入件和所述第二平面声学插入件放置在所述单元中以形成锚定的所述隔膜帽，使得所述第一内部锚固边界和所述第二内部锚固边界在所述单元内处于相同的深度时，提供所述具有多个声学自由度的声学结构。2.根据权利要求1所述的平面声学插入件的组，其中所述组进一步包括：第三平面声学插入件，包括：第三锚固部分，所述第三锚固部分具有限定所述第三平面声学插入件的周边的外边缘和第三内部锚固边界，所述第三内部锚固边界与所述周边向内隔开第三锚固距离；第三隔膜深度控制部分，所述第三隔膜深度控制部分包括与所述第三内部锚固边界重合的外部边界和第三隔膜边界，其中所述第三隔膜边界与所述第三隔膜深度控制部分的外部边界向内隔开第三深度控制距离，其中所述第三深度控制距离与所述第二深度控制距离和所述第一深度控制距离两者不同；第三隔膜部分，所述第三隔膜部分连接到所述第三隔膜边界，其中所述第一隔膜部分、所述第二隔膜部分和所述第三隔膜部分位于所述单元内的不同深度处，以在所述第一平面声学插入件、所述第二平面声学插入件和所述第三平面声学插入件放置在所述单元中以形成锚定的所述隔膜帽，使得所述第一内部锚固边界、所述第二内部锚固边界和所述第三内部锚固边界在所述单元内处于相同的深度时，提供所述具有多个声学自由度的声学结构。3.根据权利要求1所述的平面声学插入件的组，其中所述第一隔膜部分和所述第二隔膜部分的形状是多边形或圆盘形，所述圆盘形具有横截面积并且其中所述盘的横截面积小于所述单元的横截面积。4.根据权利要求3所述的平面声学插入件的组，其中所述第一隔膜部分的横截面积与所述第二隔膜部分的横截面积不同。5.根据权利要求3所述的平面声学插入件的组，其中所述多边形具有四个边。6.根据权利要求1所述的平面声学插入件的组，其中所述第一锚固部分和第二锚固部分以及所述第一隔膜深度控制部分和第二隔膜深度控制部分由不可透过声波的塑料膜制成，并且其中所述第一隔膜部分和第二隔膜部分包括由塑料单丝纤维组成的声学网格。7.根据权利要求1所述的声学结构，其中所述第一锚固距离和所述第二锚固距离是不同的。8.具有多个声学自由度的声学结构，其用于减少从源产生的噪声，所述声学结构包括：A)蜂窝，包括位于最靠近所述源的第一边缘和第二边缘，所述蜂窝包括在所述第一边缘和第二边缘之间延伸的多个壁，所述壁限定多个单元，其中每个所述单元具有垂直于所述壁测量的截面面积；B)声学屏障，其位于所述蜂窝的第二边缘处或在所述单元内，以形成声学谐振器，其中每个所述声学谐振器的深度等于所述蜂窝的第一边缘与所述声学屏障之间的距离；C)第一声学隔膜帽，包括：第一锚固部分，其用于将所述第一声学隔膜帽在所述多个单元的一个单元内的锚固深度处锚定到所述壁，所述第一锚固部分具有限定所述第一声学隔膜帽的周边的外边缘和第一内部锚固边界，所述第一内部锚固边界与所述周边隔开第一锚固距离，所述第一锚固部分结合到所述壁并且平行于所述壁延伸；第一隔膜深度控制部分，其包括与所述第一内部锚固边界重合的外部边界和第一隔膜边界，其中所述第一隔膜边界与所述第一隔膜深度控制部分的外部边界隔开第一深度控制距离，所述第一隔膜深度控制部分平行于所述壁延伸；第一隔膜部分，其连接到所述第一隔膜边界，所述第一隔膜部分横向于所述壁延伸；和D)第二声学隔膜帽，包括：第二锚固部分，其用于将所述第二声学隔膜帽在所述多个单元的另一个单元内的所述锚固深度处锚定到所述壁，所述第二锚定部分具有限定所述第二声学隔膜帽的周边的外边缘和第二内部锚固边界，所述第二内部锚固边界与所述周边隔开第二锚固距离，所述第二锚固部分结合到所述壁并且平行于所述壁延伸；第二隔膜深度控制部分，其包括与所述第二内部锚固边界重合的外部边界和第二隔膜边界，其中所述第二隔膜边界与所述第二隔膜深度控制部分的外部边界隔开第二深度控制距离，所述第二隔膜深度控制部分平行于所述壁延伸，并且其中所述第二深度控制距离与所述第一深度控制距离不同；第...

【专利技术属性】
技术研发人员：一桥文隆，
申请(专利权)人：赫克赛尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US