一种降噪夹层结构及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种降噪夹层结构及其制备方法，该结构包括上面板、下面板和上、下面板之间的中间骨架，所述中间骨架为多个呈阵列式排布的米字型蜂窝夹芯，多个米字型蜂窝夹芯之间形成允许空气流动的空腔；米字型蜂窝夹芯由空心的正多棱柱和多块肋板组成，多个肋板一对一的与多棱柱的侧面垂直交叉连接，肋板长度方向的两端与多棱柱的上下端面齐平；在制备时，首先，制备预设数量的米字型蜂窝夹芯，然后，制备预设尺寸的上面板和下面板，最后，利用自动焊接设备将呈阵列式排布的预设数量的米字型蜂窝夹芯按照预定位置焊接在上面板和下面板之间。本发明专利技术采用的米字形蜂窝结构与常规六边形蜂窝结构相比，在相同质量下，降噪吸声效果和抗冲击能力更加优异。冲击能力更加优异。冲击能力更加优异。

【技术实现步骤摘要】
一种降噪夹层结构及其制备方法


[0001]本专利技术属于材料
，具体涉及一种降噪夹层结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]蜂窝夹层结构是由上、下面板，中间蜂窝夹芯所构成。蜂窝夹层结构有着类似于工字梁的力学性能，具有比强度高、比刚度高、隔音、隔热等优异特性；且与其它夹层结构相比，强度相同时，其重要要轻得多，被广泛的应用于航空航天等领域。但近年来，随着科学技术的飞速发展，对材料各方面的要求也更为严格，亟需具有更优异的抗冲击性能和降噪性能的夹层结构。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种降噪夹层结构及其制备方法，该结构具有优异的抗冲击和降噪性能。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种降噪夹层结构，包括上面板、下面板和固定在上、下面板之间的中间骨架，所述中间骨架为多个呈阵列式排布的米字型蜂窝夹芯，多个米字型蜂窝夹芯之间形成允许空气流动的空腔；米字型蜂窝夹芯由空心的正多棱柱和多块肋板组成，多个肋板一对一的与多棱柱的侧面垂直交叉连接，肋板长度方向的两端与多棱柱的上下端面齐平。
[0005]所述正多棱柱和肋板通过搭接槽插接连接。
[0006]所述正多棱柱每个侧面开设沿其轴向延伸的第一搭接槽，第一搭接槽开口于正多棱柱的上端面或下端面，且第一搭接槽的长度等于正多棱柱高度的一半；肋板一端设置有沿长度方向延伸的第二搭接槽，第二搭接槽的长度等于肋板长度的一半，通过第一搭接槽和第二搭接槽的插接将肋板和正多棱柱连接。
[0007]所述肋板位于正多棱柱内的部分的宽度小于正多棱柱的半径。
[0008]所述正多棱柱为正六棱柱，每个正六棱柱连接六个肋板。
[0009]一种制备所述降噪夹层结构的方法，首先，制备预设数量的米字型蜂窝夹芯，然后，制备预设尺寸的上面板和下面板，最后，利用自动焊接设备将呈阵列式排布的预设数量的米字型蜂窝夹芯按照预定位置焊接在所述上面板和下面板之间。
[0010]米字型蜂窝夹芯的制备步骤包括：（1）制备第一预设尺寸的正六棱柱、按照第二预设尺寸在正六棱柱每一侧面宽度上的中心位置剪切制作第一搭接槽、按照第三预设尺寸在肋板宽度上的中心位置剪切制作第二搭接槽；（2）利用第一搭接槽和第二搭接槽将肋板插接在正六棱柱上，制成米字型蜂窝夹芯。
[0011]所述上面板和下面板按照第四预设尺寸裁切后，进行倒角处理和表面氧化处理。
[0012]所述米字型蜂窝夹芯焊接在上面板和下面板之间后，进行时效处理和对焊接表面进行打磨处理。
[0013]本专利技术的有益效果是：本专利技术采用的米字形蜂窝结构与常规六边形蜂窝结构相
比，在相同质量下，降噪吸声效果和抗冲击能力更加优异。因为米字形蜂窝结构相当于是在常规六边形蜂窝结构的六条边上分别添加了支撑肋板，与常规六边形蜂窝结构相比，其强度和刚度都提高了；还可以减少其截面崎变，缩小局部变形和防止薄壁振动及降低噪音；此外，本专利技术中米字型蜂窝夹芯是呈阵列式排布，形成了允许空气流动的空腔，空气在空腔中的流动可以消耗一部分声音能量，从而起到降低噪音的作用。
附图说明
[0014]图1为本专利技术所述夹层结构的结构示意图；图2为本专利技术所述夹层结构去掉上面板后的俯视图；图3为本专利技术所述夹层结构的侧视图；图4为本专利技术所述米字型蜂窝夹芯的结构示意图；图5为本专利技术所述米字型蜂窝夹芯中两种结构的相互搭接的示意图；图6为本专利技术所述制备方法的流程图；图7为本专利技术所述夹层结构与常规蜂窝夹层结构的抗冲击性能对比图；图8为本专利技术所述夹层结构与常规蜂窝夹层结构的降噪效果对比图；图中标记：1、上面板，2、下面板，3、米字型蜂窝夹芯，31、正六棱柱，32、肋板，33、第一搭接槽，34、第二搭接槽。
具体实施方式
[0015]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但并不作为对专利技术做任何限制的依据。
[0016]实施例1：如图1
‑
3所示，本专利技术所提出的一种降噪夹层结构，应用于航空航天领域，包括相对设置的上面板1和下面板2，所述上面板1和下面板2均由金属材料Q235钢制成，其厚度为1mm；还包括多个呈阵列式排布在上面板1和下面板2之间的米字型蜂窝夹芯3，以组成中间骨架，米字型蜂窝夹芯3和上面板1及下面板2焊接固定。
[0017]所述米字型蜂窝夹芯3包括空心且两端敞口的正多棱柱以及插接在正多棱柱每个侧面的肋板，本实施例中采用正六棱柱31，其横截面为正六边形，相应的每个米字型蜂窝夹芯3具有六个肋板32，其整体结构如图4、5所示。其中，正六棱柱31的正六边形横截面的边长为10mm，正六棱柱31的侧面厚度为0.5mm，整体高度为28mm；所述肋板32为长方形，长度为28mm，宽度为10mm，厚度为0.5mm；正六棱柱31和肋板也均由金属材料Q235钢制成。所述上面板1、下面板2的尺寸、正六棱柱31和肋板32的尺寸以及米字型蜂窝夹芯3的分布密度均可以根据实际情况做相应的调节和改变。
[0018]所述正六棱柱31和肋板32的连接方式为图5所示的插接方式，所述正六棱柱31的每个侧面上半部宽度方向的中心位置开设一条轴向延伸的第一搭接槽33，第一搭接槽33开口于正六棱柱31上端面，所述肋板32上位于其一端宽度方向的中心位置开设一条沿其长度方向延伸的第二搭接槽34，第二搭接槽34开口于肋板32的一条宽边。第一搭接槽33的长度为正六棱柱31高度的一半，为14mm，第二搭接槽34的长度为肋板32长度的一半，也为14mm；第一搭接槽33和第二搭接槽34的宽度均为0.5mm。正六棱柱31和肋板32插接时，将肋板32的第二搭接槽34对准正六棱柱31的一个第一搭接槽33进行插接即可，插接到底后，肋板32的
两端和正六棱柱31的两端齐平。
[0019]所述米字型蜂窝夹芯3与上面板1和下面板2连接后，相邻米字型蜂窝夹芯3之间形成允许空气流动的空腔，借助空气的流动起到降低噪音的作用。
[0020]实施例2：本专利技术还提出了制备上述降噪夹层结构的方法，包括如下步骤：制备预设数量的米字型蜂窝夹芯3；制备上面板1和下面板2；利用自动焊接设备将呈阵列式排布的预设数量的米字型蜂窝夹芯3按照预定位置焊接在所述上面板1和下面板2之间。
[0021]其中，米字型蜂窝夹芯3的制备步骤包括：（1）制备第一预设尺寸（如实施例1中相应尺寸）的正六棱柱31、按照第二预设尺寸（即第一搭接槽33的尺寸）在正六棱柱31每一侧面宽度上的中心位置剪切制作第一搭接槽33、按照第三预设尺寸（即第二搭接槽34的尺寸）在肋板32宽度上的中心位置剪切制作第二搭接槽34；（2）利用第一搭接槽33和第二搭接槽34将肋板插接在正六棱柱31上，制成米字型蜂窝夹芯3。
[0022]所述上面板1和下面板2按照第四预设尺寸（即上、下面板的长宽尺寸）裁切后，进行倒角处理和表面氧化处理。
[0023]米字型蜂窝夹芯3焊接在上面板1和下面板2之间后，还需对结构进行时效处理和对结构进行上下表面打磨处理。
[0024]米字型蜂窝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降噪夹层结构，包括上面板、下面板和固定在上、下面板之间的中间骨架，其特征在于：所述中间骨架为多个呈阵列式排布的米字型蜂窝夹芯，多个米字型蜂窝夹芯之间形成允许空气流动的空腔；米字型蜂窝夹芯由空心的正多棱柱和多块肋板组成，多个肋板一对一的与多棱柱的侧面垂直交叉连接，肋板长度方向的两端与多棱柱的上下端面齐平。2.根据权利要求1所述的一种降噪夹层结构，其特征在于：所述正多棱柱和肋板通过搭接槽插接连接。3.根据权利要求2所述的一种降噪夹层结构，其特征在于：所述正多棱柱每个侧面开设沿其轴向延伸的第一搭接槽，第一搭接槽开口于正多棱柱的上端面或下端面，且第一搭接槽的长度等于正多棱柱高度的一半；肋板一端设置有沿长度方向延伸的第二搭接槽，第二搭接槽的长度等于肋板长度的一半，通过第一搭接槽和第二搭接槽的插接将肋板和正多棱柱连接。4.根据权利要求1所述的一种降噪夹层结构，其特征在于：所述肋板位于正多棱柱内的部分的宽度小于正多棱柱的半径。5.根据权利要求1
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4任一项所述的一种降噪夹层结构，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨青苗，王文胜，胡涵博，刘冰鑫，宁惠君，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：