声学面板以及相关制造方法技术

公开了一种声学面板，该声学面板包括两个基本平行的表层(2、3)，形成亥姆霍兹共振器的腔体设置在这两个基本平行的表层之间，所述表层(2、3)中的一个表层开有孔口(8a、8b、9)，这些孔口中的每个孔口通向所述腔体中的一个腔体并且形成共振器的颈部，该面板的特征在于，所述腔体中的一个或多个腔体由呈具有三角形基部的直棱柱形状的中空结构(4)形成。部的直棱柱形状的中空结构(4)形成。部的直棱柱形状的中空结构(4)形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】声学面板以及相关制造方法


[0001]本专利技术总体上涉及声衰减，且更特别地涉及用于声衰减的装置、特别是用于航空航天领域中的声衰减的装置。
[0002]更准确地，本专利技术涉及一种声学面板、特别是一种用于推进单元的声学面板。
[0003]本专利技术还涉及一种用于制造这种声学面板的方法。

技术介绍

[0004]航空航天工业的主要目标之一是降低飞行器发出的噪音。
[0005]允许这种降低的已知解决方案中的一种解决方案涉及使用声学面板，例如在涡轮机的风扇壳体的内表面上使用声学面板，并且该解决方案的声音消散机制基于亥姆霍兹共振(Helmholtz resonance)原理。
[0006]亥姆霍兹共振器(Helmholtz Resonator，HR)包括通过颈部连接到外部环境的腔体。因此，声音可以通过颈部透入共振器，之后在腔体中被消散。共振器在共振腔的固有频率下衰减声音，并遵循以下等式：
[0007][0008]其中，D
n
是颈部的开口直径；L
n
是颈部的长度；V
c
是腔体的体积；f
r
是共振器的共振频率；以及ν是声音在空气中的速度。
[0009]因此，共振器的几何参数决定了声音消散的频率。
[0010]尽管这种共振器对于消散低频率(大约500Hz至600Hz)的声音是特别有利的，但是此吸收频率范围很窄，因此已经进行了旨在使吸收峰值倍增的工作。
[0011]典型地，应用此原理的现有声学面板(称为“三明治面板”)包括两个基本平行的表层，腔体位于这两个表层之间并延伸以形成亥姆霍兹共振器，并且这些腔体例如以蜂窝状(六边形截面)进行组织。这些表层中的一个表层开有孔口，这些孔口通向腔体并且形成共振器的颈部。
[0012]然而，已知的声学面板的共振器的结构仅允许在给定的吸收频率下获得吸收，并且对于在各种频率下的吸收需要堆叠各种面板。

技术实现思路

[0013]因此，本专利技术的目的是克服这些缺点并且提出一种面板，该面板不是非常的昂贵且易于生产，从而既允许吸收相对低频率的噪音又允许在足够宽频率范围内吸收噪音。
[0014]因此，提出了一种声学面板，该声学面板包括两个基本平行的表层，在这两个基本平行的表层之间设置有形成亥姆霍兹共振器的腔体，所述表层中的一个表层开有孔口，每个孔口通向所述腔体中的一个腔体并且形成共振器的颈部。
[0015]此外，这些腔体中的一个或多个腔体由中空结构形成，该中空结构呈具有三角形基部的直棱柱形状。
[0016]有利地，该声学面板可以包括呈具有三角形基部的直棱柱形状的结构的一个或多个组件，该一个或多个组件由侧壁限定，并且每个组件包括所述腔体中的一个或多个腔体。
[0017]优选地，一个或多个组件包括至少四个结构和中心腔体，每个结构呈具有三角形基部的直棱柱形状，该中心腔体在由具有三角形基部的直棱柱形成的结构之间形成。
[0018]根据一个实施例，开有孔口的所述表层可以包括第一孔口、第二孔口和第三孔口，该第一孔口和该第二孔口分别通向四个腔体中的第一腔体和第二腔体，该四个腔体由呈具有三角形基部的直棱柱形状的结构形成，该第三孔口通向该中心腔体。
[0019]根据另一个实施例，开有孔口的所述表层包括第四孔口和第五孔口，该第四孔口和该第五孔口分别通向四个腔体中的第三腔体和第四腔体，该四个腔体由呈具有三角形基部的直棱柱形状的结构形成。
[0020]优选地，该声学面板包括两个或更多个不同的孔口直径。
[0021]有利地，由具有三角形基部的直棱柱形成的多个结构通过该多个结构的多个边缘中的一个边缘而被连接到所述表层中的一个表层，并且边缘与表层之间的接口可以包括扩大的部分。
[0022]优选地，该声学面板形成整体结构。
[0023]本专利技术还涉及一种用于制造声学面板的方法，该方法包括通过增材制造来制造上述声学面板的步骤。
[0024]优选地，通过增材制造来制造的步骤通过熔丝制造(Fused Filament Fabrication，FFF)的技术进行。
附图说明
[0025]其他目标、优点和特征从下面的描述中将变得清楚，下面的描述仅是出于说明的目的而给出的并且参考了附图，在附图中：
[0026][图1]展示了根据本专利技术的第一实施例的声学面板，该声学面板由共振芯中的多个腔体组件、以及由经开孔的表层形成，该经开孔的表层包括了每个腔体组件有三个孔口。
[0027][图2]是根据图1中所展示的第一实施例的声学面板的共振芯的多个腔体组件中的一个腔体组件的立体图。
[0028][图3]是图2中所展示的共振芯的腔体组件的仰视图。
[0029][图4]展示了根据第一实施例的声学面板，其中，腔体组件的腔体根据可替代的、首尾相连构造进行设置。
[0030][图5]是示出了与根据图4中所展示的第一实施例的声学面板相关的、吸收系数随频率的变化的曲线图。
[0031][图6]展示了根据本专利技术的第二实施例的声学面板，该声学面板由共振芯中的多个腔体组件、以及由经开孔的表层形成，该经开孔的表层包括了每个腔体组件有五个孔口。
[0032][图7]是示出了与根据图6中所展示的第二实施例的声学面板相关的、吸收系数随频率的变化的曲线图。
[0033]第一实施例的详细公开
[0034]图1展示了根据本专利技术的用于涡轮机的声学面板1。
[0035]声学面板1是被称为“三明治面板”的面板。该声学面板包括基本平行的第一表层2
和第二表层3，形成亥姆霍兹共振器的多个腔体设置在第一表层与第二表层之间。
[0036]所述表层中的一个表层(在本示例中为第一表层2)开有孔口，每个孔口通向多个腔体中的一个腔体并且形成共振器的颈部。
[0037]此外，所述多个腔体中的一个或多个腔体由中空结构4形成，该中空结构呈具有三角形基部的直棱柱形状。
[0038]如图2和图3中可见，呈具有三角形基部的直棱柱形状的结构4包括相反的两个三角形基部4a和4b、以及从共用的方形面4e延伸的相反的两个矩形面4c和4d。两个基部4a和4b与两个面4c和4d的接合处形成了与方形面4e相反设置的边缘5。结构4是中空的，由此围封一腔体。
[0039]所有的腔体优选地由呈具有三角形基部的直棱柱形状的结构4形成，从而在两个表层2和3之间形成蜂窝状构造。
[0040]呈具有三角形基部的直棱柱形状的各个结构4的腔体彼此独立并且不连通。
[0041]优选地，形成多个腔体的多个结构4由侧壁6限定在多个组件或多个单元中。因此，声学面板由呈具有三角形基部的直棱柱形状的结构4的多个组件形成。
[0042]在图2中，为了更容易地理解结构4的布置，仅示出了组件的四个侧壁6中的两个侧壁。
[0043]在图1所展示的示例中，每个组件包括四个呈具有三角形基部的直棱柱形状的结构4。图2和图3中示出了组件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种声学面板，所述声学面板包括两个基本平行的表层(2、3)，在所述表层之间设置有形成亥姆霍兹共振器的腔体，所述表层(2、3)中的一个表层开有孔口(8a、8b、9)，每个孔口通向所述腔体中的一个腔体并且形成所述共振器的颈部，其特征在于，所述腔体中的一个或多个腔体由中空结构(4)形成，所述中空结构呈具有三角形基部的直棱柱形状。2.根据权利要求1所述的声学面板，其特征在于，所述声学面板包括呈具有三角形基部的直棱柱形状的中空结构(4)的一个或多个组件，所述一个或多个组件由侧壁(6)限定，并且每个组件包括所述腔体中的一个或多个腔体。3.根据权利要求2所述的声学面板，其特征在于，所述一个或多个组件包括：至少四个呈具有三角形基部的直棱柱形状的中空结构(4)；以及中心腔体(7)，所述中心腔体形成在呈具有三角形基部的直棱柱形状的所述中空结构(4)之间。4.根据权利要求3所述的声学面板，其特征在于，开有孔口的所述表层(2)包括第一孔口(8a)、第二孔口(8)和第三孔口(9)，所述第一孔口和所述第二孔口分别通向四个腔体中的第一腔体和第二腔体，所述四个腔体由呈具有三角形基部的直棱柱形状的结构(4)形成，所述第三孔口通向所述中心腔体(7)。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔，
申请(专利权)人：赛峰集团，
类型：发明
国别省市：