整体的声学处理的复合结构制造技术

本实用新型专利技术涉及整体的声学处理的复合结构。提供了整体的声学处理的复合结构及其制造方法。整体的声学处理的复合结构包括内部框架组件，所述内部框架组件包括单一的复合框架结构和至少一个声学板组件。单一的复合框架结构限定了要被制造的整体的声学处理的复合结构的形状。复合材覆层覆盖所述内部框架组件。用于制造整体的声学处理的复合结构的方法包括形成单一的复合框架结构、将至少一个声学板包含在单一的复合框架结构内以及用复合材覆层覆盖内部框架组件。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
整体的声学处理的复合结构
本技术总体涉及由复合材料制作的声音减弱结构及其制造，并且更具体地涉及整体的声学处理的复合结构。
技术介绍
复合材料(或简称为“复合材”)是轻质的且高强度的并且因此被广泛地用于制造复合结构，例如飞行器部件，包括气流管道，以及其它类型的结构。如本领域已知的，复合材由嵌在基体材料内的增强材料制造。声学减弱特征可被添加到复合结构，这产生“声学处理的复合结构”。用于制造声学处理的复合结构的传统方法要求两个单独的阴模来形成复合材层的铺叠。这些铺叠装在真空袋内、被单独固化并且然后通过紧固件和结合剂连接在一起，从而在被连接处形成缝。声学芯和穿孔声学面板被包含在复合材层铺叠中的一个或全部两个内以提供声学处理从而实现声音减弱。通常使用第三个工具来在对两个固化的产品在所述缝处进行紧固和结合在一起之前将它们对齐。传统的声学处理的复合结构被从外向内地铺叠。因此，由于传统制造的声学处理的复合结构的内部表面与工具侧相对，所以得到的内部表面通常是粗糙的并且公差不是很小。因此，在其内部表面是关键特征时，例如在声学处理的复合材的气流管道中时，就可能需要对该内部表面进行固化后的处理。气流管道给飞行器辅助动力单元(APU)的压缩机提供了均匀的空气供应以阻止压缩机停转。气流管道的内部表面用作流动路径以供空气从其经过。即使内部表面的较小的不连续也会引起气流畸变问题，该问题可导致发动机问题以及显著的效率损失。因此，如果传统制造的声学处理的复合材气流管道要保持其提供带有最小湍流的足够空气的功能，就得经常需要上述的固化后的处理以使其内部表面光滑从而建立尽可能小的畸变。因此，用于制造声学处理的复合结构的传统方法要求显著耗时的组装和利用大量工具作业的固化后的处理。在装入真空袋的过程中维持声学芯和穿孔的声学面板的定位是困难的。传统的制造方法还导致了昂贵的并且笨重的声学处理的复合结构，因为缝和紧固件令人不悦地增加了重量。在制造的声学处理的复合结构中缝的存在还有损于其结构整体性，以及空气动力学和防火性能。整体的复合结构已经被制造，但是在其中包含声音减弱声学芯和面板还是没有成功，这是因为在一些结构中所使用的复杂的形状和相对小的横截面尺寸，例如飞行器气流管道。在本文中被使用时，术语“整体的”指的是无缝的、单一的封闭横截面结构。术语“封闭的”在本文中被使用时指的是具有连续的横截面的结构。因此，期望提供一种整体的声学处理的复合结构以及用于制造该结构的方法。另夕卜，期望提供一种整体的声学处理的复合结构，其具有改进的结构整体性、改进的空气动力学和防火性能，并且比传统的声学处理的复合结构重量更轻。还期望提供用于制造该结构的方法，所述方法更加简单、消除了所述缝、要求更少的工具、减少了组装和固化后的处理，允许更多地控制内部表面的关键公差，并且是包含声音减弱声学芯和穿孔的声学面板更容易。
技术实现思路
提供了整体的声学处理的复合结构。根据一个示例性实施例，整体的声学处理的复合结构包括内部框架组件和覆盖所述内部框架组件的复合材覆层。内部框架组件包括单一的复合框架结构和包含在所述单一的复合框架结构中的至少一个声学板组件。单一的复合框架结构限定了整体的声学处理的结构的形状。根据本技术的另一示例性实施例提供了一种用于制造整体的声学处理的复合结构的方法。该方法包括形成单一的复合框架结构。至少一个声学板组件被包含在单一的复合框架结构中。单一的复合框架结构与所述至少一个声学板组件协作以形成内部框架组件。内部框架组件覆盖有复合材覆层。根据本技术的另一示例性实施例提供了一种用于制造整体的声学处理的复合结构的方法。该方法包括提供阳铺叠工具，其被成形为限定要被制造的整体的声学处理的复合结构的内部周边。一个或多个复合材层被沿着所述阳铺叠工具的外表面选择性地铺叠以形成第一复合材铺叠。第一复合材铺叠被固化以形成单一的复合框架结构。至少一个声学板组件被包含在单一的复合框架结构中。所述至少一个声学板组件与单一的复合框架结构协作以形成内部框架组件。一个或多个复合材层被铺叠在内部框架组件上以形成第二复合材层铺叠。固化第二复合材层铺叠。移除阳铺叠工具。另外，本技术的其它令人满意的特征和特点将从下面对本技术的具体描述和所附的权利要求并结合附图以及本技术的该
技术介绍
而变得易于理解。【附图说明】此后将结合下面的附图描述本技术，其中相同的附图标记表示相同的元件；并且图1是根据示例性实施例的用于制造整体的声学处理的复合结构的方法的流程图；图2是根据示例性实施例的由图1的方法制造的示例性的整体的声学处理的复合气流管道的透视图；图3是包括声学芯和穿孔的声学面板的声学板组件的一部分的透视图；图4是图3的声学板组件的正面的俯视图；图5是限定图2的整体的声学处理的气流管道的形状的单一的复合框架结构的透视图；图6是在图1的方法中使用的用于制造图2的示例性整体的声学处理的复合气流管道的示例性阳铺叠工具的透视图；图7是根据示例性实施例的在图6的阳铺叠工具的外表面上铺叠一层或多层复合材料的步骤的绘图表示，从而形成第一复合材层铺叠并固化以形成图5的单一的复合框架结构；图8是图5和7的单一的复合框架结构的拐角部分的放大透视图；图9A到9C和10是在图5的单一的复合框架结构中包含至少一个声学板组件(图3)的步骤的绘图表示(在图9B和9C中仅图示了单一的复合框架结构的一部分而没有示出声学板组件);图11是图2的整体的声学处理的复合气流管道的内部框架组件的透视图；图12是铺叠一层或多层复合材以形成图11的内部框架组件上的第二复合材铺叠的步骤的绘图表示；以及图13是在固化了图12的第二复合材层铺叠以形成复合材覆层并且移除了阳铺叠工具之后的图2的所制造的示例性整体的声学处理的复合气流管道的拐角部分的放大透视图，图示了在图11的内部框架组件上的复合材覆层的一部分。【具体实施方式】下面的具体描述本质上仅仅是示例性的，并非用于限定本技术、其应用或使用。在本文使用时，词语“示例性”表示“用作示例、例子或说明”。因此，本文描述的任何“示例性”实施例都不一定被理解为相比其它实施例是优选的或有利的。本文描述的所有实施例都是示例性实施例，它们被提供用于使本领域技术人员能够制造或使用本技术，并且不是用于限制本技术的范围，本技术的范围由权利要求限定。而且，并不意在受在前面的
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技术介绍
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技术实现思路
或者后面的【具体实施方式】中出现的任何明示或暗示的理论的约束。各种示例性实施例都涉及一种整体的声学处理的复合结构以及用于制造该结构的方法。这种制造方法更加简单，消除了结构中的缝，并且允许更多地控制内部表面的关键公差，从而减少了组装和其固化后的处理，由此节省了时间和费用。由这种方法生产的整体的声学处理的复合结构具有改进的结构整体性、改进的空气动力学和防火性能、并且比传统制造的声学处理的复合结构重量更轻。如上所述，术语“整体的”在本文中被使用时指的是无缝的单一结构。在本文中使用时，术语“声学处理的”意思是“声学处理的”整体的复合结构包括至少一个声学板组件，所述声学板组件给该结构带来声音减弱性能。根据本技术的示例性实施例，整体的声学处理的复合结构包括内部框架组件，所述内部框架组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整体的声学处理的复合结构，其包括：?内部框架组件，其包括单一的复合框架结构和包含在所述单一的复合框架结构内的至少一个声学板组件，所述单一的复合框架结构限定了整体的声学处理的结构的形状；以及复合材覆层，其覆盖所述内部框架组件。

【技术特征摘要】
2012.02.20 US 13/400,4321.一种整体的声学处理的复合结构，其包括: 内部框架组件，其包括单一的复合框架结构和包含在所述单一的复合框架结构内的至少一个声学板组件，所述单一的复合框架结构限定了整体的声学处理的结构的形状；以及 复合材覆层，其覆盖所述内部框架组件。2.如权利要求1所述的整体的声学处理的复合结构，其中所述单一的复合框架结构包括多个互连的框架构件，所述框架构件协作以限定所述单一的复合框架结构中的至少一个侧面开口，所述至少一个声学板组件中的声学板组件延伸横过所述至少一个侧面开口中的侧面开口以使内部框架组件的侧板完整，所述声学板组件包括: 声学芯，其包括多个小隔室，所述声学芯具有第一端和第二端；以及 穿孔的声学面板，其具有前表面、后表面和多个间隔开的穿孔，所述前表面包括围绕内部部分的周围...

【专利技术属性】
技术研发人员：A科瓦尔，JM海因，DE威尔科克斯，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：实用新型
国别省市：