[發明專利]制備成型聲學結構的方法

在審

• 申請號: 201710601277.3
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107657945A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: M·賽爾德
• 申請（專利權）人: 赫克賽爾公司
• 主分類號: G10K11/16
• 分類號: G10K11/16;G10K11/162
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務所11494
• 代理人: 王國祥

背景技術

1.技術領域

本發明一般地涉及聲學結構，其用于衰減從特定源發出的噪聲。更特別地，本發明涉及制備成型聲學結構(contoured acoustic structure)。

2.現有技術的描述

人們普遍認識到，處理特定源產生的過多噪聲的最佳方法是在源處處理噪聲。這通常通過向噪聲源的結構添加聲學阻尼結構(聲學處理)來完成。一個特別有問題的噪聲源是大多數客機上使用的噴氣發動機。通常在發動機進氣道、機艙和排氣結構中納入聲學處理件。這些聲學處理件包括包含相對薄的聲學材料或格柵的聲學諧振器，所述聲學材料或格柵具有數百萬個孔，所述孔對由發動機產生的聲能產生聲學阻尼。

蜂窩是用于飛機和航天器的流行材料，因為它相對強固和重量輕。對于聲學應用，如發動機機艙，將聲學材料添加到蜂窩結構中，使得蜂窩室在位于遠離發動機的端部進行聲學封閉和在位于最接近發動機的端部覆蓋有多孔覆蓋物。以這種方式用聲學材料封閉蜂窩室創建聲學諧振器，從而衰減、阻尼或抑制噪聲。聲學隔膜通常也納入蜂窩室內以提供額外的噪聲衰減特性的諧振器。

將聲學隔膜納入蜂窩室內的一種方式是先由聲學材料形成平面聲學插入件，如聲學網格或穿孔聲學膜。使平面聲學插入件大于室開口。因此，當插入件用柱塞推進入室內時，它們折疊成帽子形式的聲學隔膜。帽子形狀提供與室壁接觸的錨定部分和使室內的聲波衰減的中心隔膜部分。一旦插入室內，聲學隔膜帽的錨定部分和蜂窩壁之間的摩擦暫時鎖定聲學隔膜帽就位。然后，粘合劑用于使插入的聲學隔膜帽的錨固部分與室壁永久粘合。

聲學隔膜帽的永久粘合通過將整個蜂窩浸入液體粘合劑池中來完成。選擇蜂窩浸入粘合劑的深度使得插入的聲學隔膜帽的錨固部分浸入液體粘合劑中。該粘合劑浸漬過程是特別有效的，因為它提供位于典型的蜂窩聲學結構內成百上千個聲學隔膜的同時粘合。該過程的基本要求是蜂窩為平面的或扁平的，使得對于所有室浸入粘合劑池中的深度均相同并且易于控制。利用聲學隔膜帽的蜂窩聲學板具體描述于美國專利7434659、7510052、7854298、8413761、8579076、8607924和8733500中，將它們的內容通過參考的方式并入本申請中。

許多聲學結構如噴氣發動機機艙，必須為曲線形或成型以提供包圍噪聲源的結構。平面蜂窩聲學板的彎曲或造型通常通過將平面面板放在彎曲模具表面上完成。然后熱和壓力的組合用于賦予面板以配合模具表面的曲線。通常將許多較小的平面面板組裝在一起以形成較大面板，從而較接近于最終聲學結構需要的尺寸。在相對大的模具表面上使用熱和壓力使面板組件成型。可以在模具的輪廓形成之前、之后或期間將組裝的面板結合在一起。

平面蜂窩聲學板的以上模制工序適用于形成曲線半徑(曲率半徑)相對長的聲學結構。然而，有一些情況下，特別是在形成噴氣發動機機艙時，其中需要減少曲線半徑以提供更為彎曲的曲線(tighter curve)或輪廓的面板。使用模制工序來形成具有相對彎曲的曲線的蜂窩聲學板的嘗試失敗了。例如，當曲線半徑減少得超出常規界限時，蜂窩壁和隔膜變得扭曲。此外，隨著曲線半徑降低，面板之間的結合線和位于面板內的結合節點之間的遭受失效。

目前需要提供形成成型蜂窩聲學板的方法，其中面板的曲率相對較小，同時避免結構扭曲、聲學扭曲和結合失效的問題，所述問題與嘗試使用常規工序來模制這種更彎地彎曲的面板有關。

發明內容

根據本發明，發現可制成蜂窩聲學板，其中面板的彎曲或輪廓比目前可使用常規面板模制工序得到的輪廓更為彎曲。本發明涉及到采用現有的蜂窩聲學板并且將面板切割成片段。然后將片段結合或縫接在一起以形成分段的蜂窩聲學板，其具有比原始面板更為彎曲的彎曲。發現分段的蜂窩聲學板提供更彎地彎曲的蜂窩聲學板，其不會結構或聲學扭曲。

本發明基于方法，其中將現有的具有曲率半徑的蜂窩聲學板切成片段，所述片段具有在蜂窩的邊緣之間延伸的縱向側和橫向側。所述片段沿著它們的縱向側或橫向側結合在一起以形成分段的聲學蜂窩，在所述分段的聲學蜂窩中，曲率半徑不同于原始蜂窩聲學板的曲率半徑。作為本發明的特征，發現可控制所述片段的縱向側或橫向側的形狀和結合厚度以提供分段的蜂窩聲學板，所述分段的蜂窩聲學板更彎地彎曲(tightly curved)并且適合用于苛刻的噪聲阻尼的應用，如噴氣發動機機艙。