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    关 键 词:
    用于 噪声 抑制 系统 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110229859.6

    申请日:

    2011.08.11

    公开号:

    CN102385856A

    公开日:

    2012.03.21

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):G10K 11/16申请日:20110811授权公告日:20150722终止日期:20170811|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G10K 11/16申请日:20110811|||公开
    IPC分类号: G10K11/16 主分类号: G10K11/16
    申请人: 罗尔股份有限公司
    发明人: A·R·道格拉斯; R·利斯塔克
    地址: 美国加利福尼亚州
    优先权: 2010.08.13 US 12/856,377
    专利代理机构: 北京润平知识产权代理有限公司 11283 代理人: 李翔;董彬
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110229859.6

    授权公告号:

    |||||||||

    法律状态公告日:

    2018.08.28|||2015.07.22|||2013.09.04|||2012.03.21

    法律状态类型:

    专利权的终止|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种用于噪声抑制的系统和方法。在一个实施方案中,声学结构具有芯,所述芯包括多个单元。所述多个单元中的每个包括用于相对于所述单元相对隔膜的一个或多个啮合结构。所述声学结构还包括相对于所述多个单元定位的多个隔膜。

    权利要求书

    1.一种声学结构,该声学结构包括:
    芯,该芯包括多个单元,其中所述多个单元中的每个包括用于相对于所
    述单元定位隔膜的一个或多个啮合结构;以及
    多个隔膜,该多个隔膜相对于所述多个单元定位。
    2.根据权利要求1所述的声学结构,其中,所述芯的剖面包括多个六
    边形。
    3.根据权利要求1所述的声学结构,其中,所述一个或多个啮合结构
    包括凹陷。
    4.根据权利要求1所述的声学结构,其中,所述一个或多个啮合结构
    包括凹槽。
    5.根据权利要求1所述的声学结构,其中,所述一个或多个啮合结构
    包括开口。
    6.根据权利要求1所述的声学结构,其中,所述一个或多个啮合结构
    延伸通过所述多个单元。
    7.根据权利要求1所述的声学结构,其中,每个所述单元包括与所述
    隔膜的表面啮合的表面,并且其中,所述单元的所述表面布置在所述单元的
    末端处。
    8.根据权利要求1所述的声学结构,还包括布置在所述多个单元中的
    至少一个的内周边周围的密封剂。
    9.根据权利要求1所述的声学结构,还包括实体的外层和穿孔的内层,
    其中,所述芯布置在所述内层和所述外层之间。
    10.根据权利要求1所述的声学结构,其中,所述单元的所述啮合结构
    定尺寸且定形状以沿方向偏压所述多个隔膜。
    11.根据权利要求1所述的声学结构,其中,每个所述单元包括至少一
    个内表面,所述啮合结构布置在所述内表面中。
    12.根据权利要求1所述的声学结构,其中,所述多个隔膜中的每个包
    括用于与所述多个单元的所述一个或多个啮合结构相互作用的一个或多个
    啮合结构。
    13.根据权利要求12所述的声学结构,其中,所述单元的所述啮合结
    构接触所述隔膜的所述啮合结构。
    14.根据权利要求12所述的声学结构,其中,所述隔膜的所述一个或
    多个啮合结构包括突起。
    15.根据权利要求12所述的声学结构,其中,所述隔膜的所述一个或
    多个啮合结构包括柄脚。
    16.根据权利要求12所述的声学结构,其中,所述隔膜的所述一个或
    多个啮合结构延伸通过所述单元。
    17.根据权利要求12所述的声学结构,其中,所述隔膜的所述一个或
    多个啮合结构延伸通过所述单元且进入所述多个单元的邻近单元中。
    18.根据权利要求1所述的声学结构,其中,所述单元的所述啮合结构
    为开口,而所述隔膜的所述啮合结构为突起,所述突起中的每个的至少部分
    延伸到所述开口中的每个的至少部分中。
    19.根据权利要求18所述的声学结构,其中,所述突起延伸通过所述
    单元。
    20.根据权利要求18所述的声学结构,其中,所述突起延伸通过所述
    开口并且进入所述多个单元的邻近单元中。
    21.一种降低噪声的方法,所述方法包括:
    紧靠近噪声源安装声学结构,所述声学结构包括:
    芯,该芯包括多个单元,其中,所述多个单元中的每个包括用于相
    对于所述单元定位隔膜的一个或多个啮合结构;以及
    多个隔膜,该多个隔膜相对于所述多个单元布置。
    22.一种制造声学结构的方法,所述方法包括:
    提供包括多个单元的芯,其中,所述多个单元中的至少一个包括用于相
    对于所述单元定位隔膜的至少一个啮合结构;以及
    将具有至少一个啮合结构的隔膜安装到所述多个单元中的所述至少一
    个中,所述隔膜的所述啮合结构抵接所述单元的所述啮合结构,从而阻止所
    述隔膜沿至少一个方向相对于所述单元移动。
    23.根据权利要求22所述的方法,还包括施加密封剂到所述单元和所
    述隔膜上。
    24.一种包括具有内表面的至少一个单元和至少一个隔膜的芯,所述隔
    膜的至少部分啮合所述内表面以阻止所述隔膜相对于所述单元的移动。
    25.根据权利要求24所述的芯,其中,所述隔膜的所述部分延伸通过
    所述内表面。
    26.一种声学结构,该声学结构包括:
    穿孔的第一片材;
    非穿孔的第二片材;
    芯结构,该芯结构包括多个单元,所述多个单元由布置在所述第一片材
    和所述第二片材之间的单元壁限定,所述单元壁限定各所述单元的内周表
    面;以及
    隔膜,该隔膜布置在所述单元中的每个内,每个所述隔膜具有与其内布
    置有所述隔膜的所述单元的所述内周表面邻近的外周表面,
    其中,每个所述单元包括至少一个开口,并且布置在所述单元内的所述
    隔膜的部分延伸通过所述开口。

    说明书

    用于噪声抑制的系统和方法

    技术领域

    本申请总体涉及结构噪声抑制系统。

    背景技术

    自商用喷气式飞机的前期,在研发用于降低发动机噪声的方法和结构方
    面已经做出很大努力。许多不同的吸声衬层已应用于进气旁通管、压缩机外
    壳和飞机涡轮发动机和涡轮发动机短舱中的其它部件。

    发明内容

    本发明的系统、方法和装置各自具有多个方案,多个方案中没有单个方
    案仅对其期望属性负责。不限制如由所附的权利要求表达的本发明的范围,
    现在将简要地讨论更突出的特征。在考虑这些讨论之后,并且尤其在阅读标
    题为“发明详述”的部分之后,所属领域技术人员将理解本发明的特征如何
    提供噪声抑制。

    一个方案是一种包括芯的声学结构。所述芯包括多个单元。所述多个单
    元中的每个包括用于相对于所述单元定位隔膜的一个或多个啮合结构。所述
    声学结构还包括相对于所述多个单元定位的多个隔膜。

    另一个方案包括一种降低噪声的方法。所述方法包括紧靠近噪声源安装
    声学结构。所述声学结构包括芯,所述芯包括多个单元。所述多个单元中的
    每个包括用于相对于所述单元定位隔膜的一个或多个啮合结构。所述声学结
    构进一步包括相对于所述多个单元布置的多个隔膜。

    另一个方案是一种制造声学结构的方法。所述方法包括提供包括多个单
    元的芯。所述多个单元中的至少一个包括用于相对于所述单元定位隔膜的至
    少一个啮合结构。所述方法还包括将具有至少一个啮合结构的隔膜插入所述
    多个单元中的所述至少一个中。所述隔膜的所述啮合结构抵接所述单元的啮
    合结构,从而阻碍隔膜沿至少一个方向相对于单元的移动。

    另一个方案是一种包括至少一个单元的芯,所述单元具有内表面和至少
    一个隔膜。所述隔膜的至少部分啮合所述内表面,从而阻碍所述隔膜相对于
    所述单元的移动。

    另一个方案是一种包括穿孔的第一片材、非穿孔的第二片材和芯结构的
    声学结构。所述芯结构包括多个单元,所述多个单元由布置在第一片材和第
    二片材之间的单元壁限定。所述单元壁限定各单元的内周表面。所述声学结
    构还包括布置在各个所述单元内的隔膜。每个隔膜具有与其内布置有所述隔
    膜的所述单元的所述内周表面邻近的外周表面。每个单元包括至少一个开
    口,并且布置在所述单元内的所述隔膜的部分贯通所述开口。

    另一个方案包括一种制造声学结构的方法,所述方法包括提供包括多个
    单元的芯、将多个隔膜插入所述多个单元中,以及将隔膜密封在单元内,其
    中,所述多个单元中的每个包括用于相对于所述单元定位隔膜的一个或多个
    啮合结构。

    附图说明

    图1为靠近噪声源定位的声学结构的局部截面图。

    图2为双自由度(DDOF)声学结构的局部剖视立体图。

    图3为单自由度(SDOF)声学结构的局部剖视立体图。

    图4为根据本发明的优选实施方案的单自由度(SDOF)声学结构的局
    部剖视立体图,所述单自由度声学结构包括位于芯和多个隔膜之间的啮合结
    构。

    图5A为根据本发明的另一优选实施方案的声学结构的部分的立体图,
    所述声学结构包括芯和具有啮合结构的隔膜。

    图5B为图5A的声学结构的部分的俯视图。

    图5C为单个隔膜与芯分离的图5A的声学结构的局部分解的立体图。

    图5D为图5A的啮合结构的近距离图。

    图6A为根据第一实施方案的隔膜的俯视图。

    图6B为插入芯的单个单元中的图6A的隔膜的俯视图。

    图7A为用于隔膜的第二实施方案的支撑环的俯视图。

    图7B为根据第二实施方案的隔膜的俯视图,包括图7A的支撑环,所
    述支撑环围绕所述隔膜的周边布置,插入到芯的单个单元中。

    图8为根据第三实施方案的插入芯的单个单元中的隔膜的俯视图。

    图9为根据第四实施方案的插入芯的单个单元中的隔膜的俯视图。

    图10A为根据第五实施方案的隔膜的俯视图。

    图10B为插入芯的单个单元中的图10A的隔膜的俯视图。

    图11A为根据第六实施方案的隔膜的俯视图。

    图11b为插入芯的单个单元中的图11的隔膜的俯视图。

    图12A为具有延伸到各单元中用于与隔膜啮合的突起的芯的俯视图。

    图12B为图12A的芯的俯视图,四个隔膜插入芯的四个单元中。

    图13为具有布置在芯的边缘处的啮合结构的单自由度(SDOF)声学结
    构的局部剖视立体图。

    图14A为一起形成芯的部分的一排单元的立体图,一排单元由两个芯片
    材形成。

    图14B为在接合以形成一排单元之前图14A的两个芯片材的立体图。

    图15为示出根据本发明的优选方法制造声学结构的方法的流程图。

    图16A为隔膜首先位于单个单元的上方的装配过程的立体图。

    图16B为在隔膜已部分地插入单元中之后而在将隔膜锁定在单元中之
    前图16A的单元和隔膜的立体图。

    图16C为隔膜完全插入且锁定在单元中的图16C的单元和隔膜的立体
    图。

    绘制附图中所示的各个特征不是按比例决定。因此,为了清晰起见,可
    以任意地扩大或缩小各个特征的尺寸。另外,为了清晰起见,可以简化一些
    附图。因此,附图可能未描绘出给定装置、器件、系统、方法或任何其它所
    示的部件或过程的所有部件。在说明书和附图中相同的附图标记可用于表示
    相同的特征。

    具体实施方式

    在下文中参照附图更加完整地描述方法、系统和装置的各个方案。然而,
    这些方法、系统和装置可以许多不同的形式来实施并且不应当解释为对该公
    开中所提出的任意特定结构或功能的限制。而是,提供这些方案以使本公开
    是全面和完整的,并且向所属领域技术人员完整地传达这些方法、系统和装
    置的范围?;诒疚牡拿枋?,所属领域技术人员应当理解到,公开的范围意
    在覆盖本文公开的方法、系统和装置的任一方案,无论是独立地实施或与公
    开的任何其它方案组合实施。例如,可以利用本文阐述的任何数量的方案来
    实施系统或装置或者可以实践方法。另外,公开的范围意在覆盖利用除了本
    文阐述的公开的各个方案之外的其它结构、功能或结构和功能实践的这些装
    置、系统或方法。应当理解的是,本文中的公开的任一方案可通过权利要求
    的一个或多个元素来实施。

    下面的描述和附图描述且示出了优选实施方案,描述和附图用于验证声
    学结构能够开始包括本发明的各个方案和特征的多个可能的构造。

    图1为噪声抑制系统的局部截面图。系统100包括紧靠近噪声源120定
    位的声学结构110。声学结构110包括外层112、内层116、和夹在外层112
    和内层116之间的芯114。在一个实施方案中,外层112为实体层,而内层
    116为穿孔层。芯114中的每个单元形成空心腔,空心腔用作衰减噪声的赫
    尔姆霍茨(Helmholtz)共鸣器。因此,由噪声源120产生的噪声通过内层
    116进入芯114中并且衰减。

    噪声源120可以为例如喷气式发动机,并且声学结构110可以为短舱的
    围绕发动机或发动机进气口的部分。尽管所示的声学结构110的部分以弧形
    布置在噪声源120的左侧,声学结构110不限于弧的长度。例如,声学结构
    110可以形成环绕噪声源120的圆柱形形状。

    图1的声学结构110称为单自由度(SDOF)结构。图2为双(或双重)
    自由度(DDOF)声学结构的局部剖视立体图。结构110和210二者能够降
    低来自噪声源的噪声。

    图2的声学结构210包括内层216和外层212。在一个实施方案中,内
    层216为穿孔的,并且外层212为实体。在内层216和外层212之间的是中
    间层218。在一个实施方案中,中间层218为实体。在另一实施方案中,中
    间层218是有气孔的或穿孔的。在内层216和中间层218之间的是第一芯
    214。在中间层218和外层212之间的是第二芯215。第一芯214和第二芯
    215的剖面可以具有多种形状。此外,层可以具有不同的形状。在一个实施
    方案中,第一芯214和第二芯215二者均具有蜂巢结构。在一个实施方案中,
    第一芯214和第二芯215的剖面包括棋盘状六边形。在一个实施方案中,包
    括图2的图示实施方案,六边形为规则六边形。在其它的实施方案中,六边
    形为不规则的。

    在一个实施方案中,包括图2的图示实施方案,第一芯214和第二芯215
    同轴对准。因此,第一芯214的剖面和第二芯215的剖面沿轴向对准。在另
    一实施方案中,第一芯214和第二芯215彼此偏移??裳≡竦?,仅各芯的部
    分偏离另一芯的部分。

    图3为单自由度(SDOF)声学结构310的局部剖视立体图。虽然图2
    的DDOF结构210包括由中间层218分隔开的两个芯214、215,图3的DDOF
    结构310包括单个芯214。芯的每个单元由布置在单元的端之间的隔膜330
    分成两个单元。声学结构310可用作图1的声学结构110以降低来自噪声源
    的噪声。

    图3的声学结构310包括内层216、外层212和夹在内层216和外层212
    之间的芯214。在一些实施方案中,内层216为穿孔的,而外层212为实体
    或非穿孔的。芯214的各单元由隔膜330分成较靠近内层216的内单元和较
    靠近外层212的外单元。在一个实施方案中,各隔膜330由粘合剂318保持
    在适当位置上。粘合剂318还可以为密封剂,其实质上将内单元密封而与与
    围绕隔膜330的周边的外单元隔开。

    外层212可由任何适当的材料形成,材料包括诸如钛或铝的金属、诸如
    酚醛塑料的塑料以及诸如纤维加固合成物的合成物。内层216可由类似的材
    料形成。在一个实施方案中,内层216和外层212由相同的材料形成。在另
    一实施方案中,内层216和外层212由不同的材料形成。

    在一个实施方案中,外层212是不透气流的,而内层216是穿孔的。穿
    孔的尺寸、数量和间隔将取决于声学要求。在一个实施方案中,穿孔的直径
    在约0.030英寸和0.100英寸之间。在一个实施方案中,穿孔提供约15%至
    35%的开口面积。在一个实施方案中,穿孔穿过层216以均匀的图案布置。

    芯214可以由任何适当的材料形成,包括例如诸如钛、铝的金属及其合
    金、陶瓷和合成材料。在实施方案中,芯214为蜂巢结构。在实施方案中,
    芯214的剖面包括棋盘状六边形。在实施方案中,包括图3所示的实施方案,
    六边形为规则的六边形。在其它实施方案中,六边形为不规则的。当然,芯
    214的剖面可以包括其它形状,这些形状包括平行四边形、矩形或方形。例
    如,芯214的剖面可以包括三角形。芯214的剖面可以包括多于一个的不同
    形状,诸如三角形和方形。

    每个隔膜330可以由任何适当的材料形成。这些材料通常设置为设计为
    提供噪声衰减的穿孔的、有气孔的或开网织物的相对薄的片材。隔膜330可
    由金属、陶瓷或热塑性穿孔或有气孔的片材形成。在一个实施方案中,隔膜
    330由开网织物形成,所述开网织物是由单丝纤维编织成的。纤维可由玻璃、
    碳、陶瓷或聚合物构成。由聚酰胺、聚酯、聚乙烯三氟氯乙烯(ECTFE)、
    乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯硫醚(PPS)、聚氟乙烯
    丙烯(FEP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺9(尼龙,9PA6)和聚酰胺12(尼
    龙12,PA12)制成的单丝聚合物纤维仅为几个实施例。由PEEK制成的开
    网织物可尤其适用于诸如高温应用的特殊应用。

    如上所述,隔膜330可以由织布形成。用于织布的适合材料包括不锈钢、
    铝、钛及其混合物。织布还可以由如上文所述的非金属材料制成。不锈钢编
    织材料牢固、重量轻并且具有期望的声音衰减特性。股交叉点可通过任何常
    规方法接合,诸如烧结或扩散接合。

    如上所述,隔膜330可通过粘合剂318接合到芯214。示例性粘合剂包
    括低溶剂溶液可喷洒粘合剂、粘附膜、环氧树脂、丙烯酸脂类、酚醛塑料、
    氰丙烯酸酯、双马来酰亚胺、聚胺-酰亚胺和聚酰亚胺。在制造过程中,将
    施加粘合剂318之前将隔膜330放置和定位到芯214的单元中正确深度处是
    重要的。

    图4为具有啮合结构的单自由度(SDOF)声学结构的局部剖视立体图。
    声学结构410可用于以与图1的声学结构110相同的方式来降低噪声。

    与图3的声学结构310类似,图4的声学结构包括内层216、外层212
    和夹在内层216和外层212之间的芯414。在一个实施方案中,内层216为
    穿孔的,而外层212为实体的。芯414的每个单元由隔膜430分成较靠近内
    层的内单元和较靠近外层的外单元。在一个实施方案中,各隔膜430的外周
    通过粘合剂418粘附到其各个单元的内壁。粘合剂418还可以为密封剂,除
    了经由隔膜之外,密封剂实质上将内单元密封而与外单元隔开。

    图4的声学结构410与图3的声学结构310的不同之处在于,芯414和
    隔膜430中的每个包括啮合结构,所述啮合结构将隔膜相对于芯414定位,
    如下文详细描述的。特别地,芯414与图3的芯214类似,并且隔膜430与
    图3的隔膜330类似,除了芯414和隔膜430各自包括啮合结构之外。下文
    描述了各种类型的啮合结构。

    图5A为具有芯514和隔膜530的声学结构510的部分的立体图。芯514
    具有啮合结构540。隔膜530具有对应的啮合结构550。声学结构510的部
    分可以附接至内层216和外层212以形成如上文参照图1描绘的用于降低噪
    声的声学结构。芯514可由与图3的芯214类似的材料形成。类似地,隔膜
    530可由与图3的隔膜330类似的材料形成。

    芯514包括多个单元。单元的形状不限于图示的形状,而是可以具有任
    何形状。例如,单元可以具有如图5A所示的六边多边形或六边形的形状。
    包括例如三角形、四边形、五边形、七边形和八边形的其它多边形形状也落
    在本公开的范围之内。此外,多边形形状可以为或可以不为等边三角形、规
    则的或等角三角形。在一些实施方案中,单元的至少部分具有弧的形状。例
    如,单元可以具有如图13所示的大致圆形形状、一个或多个圆形线段或其
    它曲线形状。图5A所示的芯514的单元具有大致六边形剖面。然而,剖面
    不是规则的六边形,而是具有四个长边和两个短边的六边形,两个短边彼此
    相对。

    每个单元包括用于接触或接收隔膜530的至少部分的啮合结构。单元的
    啮合结构可以包括一个或多个孔540、开口、狭槽、狭缝、凹口、凹陷、缺
    口、接受器、凹槽、突起或其它结构。啮合结构可以具有或者可以不具有底
    面。因此,在一些实施方案中,啮合结构可以或不可以完全穿透芯514的壁。

    图5A所示的啮合结构为穿透芯514的壁的一个或多个孔540的形式。
    孔540接收隔膜530的啮合结构。啮合结构的形状可以为圆形、矩形(诸如
    狭槽)、三角形(如下文参照图16A-16C所示的)或任何其它形状。

    隔膜的啮合结构可以为一个或多个翼片、隆起、叉状物、突起或用于接
    触单元的啮合结构的其它结构。此外,啮合结构可以为隔膜的周边部分。周
    边部分不需要从隔膜的相邻周边部分突出。例如,隔膜的周边部分可以接触
    单元的突出的啮合结构。图5A中所示的隔膜530的啮合结构为翼片550的
    形式。关于单元,单元的长边中的每个包括用于接收隔膜530的翼片550的
    孔540形式的啮合结构。

    隔膜530具有与芯514的单元的剖面基本相似的形状,除了隔膜530包
    括用于与芯的孔540啮合的一个或多个翼片550之外。隔膜530的翼片550
    突出而通过芯514的孔540,从而将隔膜530支撑且定位在芯514的单元之
    内??赏ü频ピ谋咴凳┘拥恼澈霞?18进一步紧固和/或密封各隔膜
    530。示例性粘合剂包括低容积溶液可喷洒粘合剂、粘结膜、环氧树脂、丙
    烯酸脂类、酚醛塑料、氰丙烯酸酯、双马来酰亚胺、聚胺-酰亚胺和聚酰亚
    胺。

    图5B为图5A的声学结构的部分的俯视图。从图5B的俯视图中可更加
    清楚地看到,特定隔膜530的翼片550突出而通过单元的壁进入相邻的单元
    中。当然,翼片550仅需要部分地突出到单元的壁中以与单元啮合。因此,
    翼片550不需要突出而通过单元的整个壁或者进入相邻的单元以与单元啮
    合。当然,增加翼片550和单元的壁之间的啮合度可进一步阻碍或防止隔膜
    相对于单元的相对移动。此外,当多个隔膜530插入芯中时,特定隔膜530
    的翼片550能够与翼片和另一隔膜530的主体重叠,以进一步增强隔膜530
    和芯514之间的啮合。

    图5C为隔膜530与一个单元分隔开的图5A的声学结构的部分的局部
    分解立体图。特别地,图5C示出了从芯去除隔膜530中的一个的声学结构
    的部分。从图5C中可以看出,隔膜具有与芯514的单元的剖面基本相似的
    形状,除了添加了用于与芯的孔540啮合的一个或多个翼片550之外。

    图5D为图5A的彼此啮合的芯514和隔膜530的啮合结构的近距离图。
    在上述实施方案中,芯每个单元包括一个或多个孔540,隔膜530的一个或
    多个翼片550突出而通过所述一个或多个孔540。每个孔540由芯的内表面
    580限定。内表面580不需要为围绕啮合结构的整个内周延伸的平滑的、连
    续的表面。例如,内表面580可以包括一起在单元的壁中形成啮合结构的多
    边形形状的多个表面。

    每个内表面580相对于啮合结构延伸到其中的壁的表面成角度。例如,
    如图5D所示,内表面580与单元的壁大致垂直。

    内表面580的至少部分限定一个或多个接触位置588。一个或多个接触
    位置588接触隔膜530的啮合结构的至少部分。一个或多个接触位置588可
    以在内表面580的一个或多个点处、一条或多条线处、一个或多个区域处或
    点、线和区域的任意组合处。例如,接触位置588可以布置在内表面580的
    下部598上。

    在装配隔膜与单元期间,接触位置588的数量和类型可以在相同芯的单
    元之间变化或者在单个单元中变化。特别地,具有图5D所示的隔膜530的
    接触位置588的类型为点接触。具体地,接触位置在四个点处,其中单元的
    内壁与内表面580相交。然而,如上文说明的,接触位置588不限于示例的
    布置并且可以包括点、线和区域的任意组合。

    通过由孔540的内表面580支撑隔膜530,阻止隔膜530下滑到单元中,
    而不使隔膜530的至少部分变形。类似地,阻止隔膜530上滑和/或滑出单元。

    图6A为根据第一实施方案的隔膜的俯视图。图6A所示的隔膜530具
    有大致六边形形状,沿着六边形的周边布置四个翼片550。图6B为使得来
    自图6A的隔膜530插入其中的芯的单元的俯视图。隔膜530具有与芯514
    的单元的剖面形状大致相似的形状,四个翼片550突出而通过单元的壁。

    图7A为用于根据第二实施方案的隔膜730的支撑环732的俯视图。图
    7B为插入单元中的包括图7A的支撑环732的隔膜730的俯视图。支撑环
    732的外周包括啮合结构。尽管上述隔膜是由单一结构制成的,图7B的隔
    膜730是由接合到一起的两个结构制成的。两个结构也可由不同的材料制成。

    在芯514的单元内是具有环绕网层734的支撑环732的六边形隔膜730。
    在一个实施方案中,支撑环732是由塑料制成的,而网层734是由编织的网
    材料制成的。网层734可由用于制作图3的隔膜330的任意材料制成。支撑
    环732包括多个翼片750,翼片750突出而通过芯514的单元中的啮合结构,
    从而将隔膜730定位和支撑在芯514的单元内。

    图8为根据第三实施方案的插入单元中的隔膜830的俯视图。图8的隔
    膜830与图6A-6B的隔膜530类似,除了图8的隔膜830具有比芯514的单
    元的剖面尺寸和形状较小的尺寸和不同的形状之外,从而在隔膜830和芯
    514之间留有间隙。与图6A-6B的隔膜530类似,图8的隔膜830具有突出
    而通过芯514的单元的壁的四个翼片850。隔膜830和芯514之间的空间或
    间隙可以或者可以不填充有粘合剂或诸如橡胶密封件的其它密封结构。

    图9为根据第四实施方案的插入单元中的隔膜930的俯视图。图9的隔
    膜930也与图6A-6B的隔膜530类似,除了图9的隔膜930具有比芯514
    的单元的剖面尺寸和形状较小的尺寸和不同的形状之外。特别地,隔膜930
    具有与芯514的单元的剖面形状不同的形状。与图6A-6B的隔膜530类似,
    图9的隔膜930具有突出而通过芯514的单元的壁的四个翼片950。隔膜830
    和芯514之间的空间或间隙可以或者可以不填充有诸如粘合剂的另一结构。

    图10A为根据第五实施方案的隔膜1030的俯视图。图10B为插入芯1014
    的单元中的图10A的隔膜的俯视图。图10A-10B的隔膜1030与图5A-5D的
    隔膜530类似,除了采用了不同的啮合结构之外。例如,并非是如图5D所
    示翼片550突出而通过芯514的单元的壁,图10A-10B的隔膜1030包括用
    于突出而通过芯1014的单元的壁的一个或多个叉状物1050。芯1014与图
    5A-5D的芯514类似并且包括孔1040形式的啮合结构。隔膜1030的叉状物
    1050突出到芯1014中的孔1040中和/或通过芯1014中的孔1040。

    在一个实施方案中,叉状物1050是由与隔膜1030的主体不同的材料形
    成的。叉状物1050可通过所属领域技术人员公知的焊接或其它附接方法
    1052附接至隔膜1030的主体。在另一实施方案中,叉状物1050与隔膜1030
    的主体一体地形成。

    在上述多个实施方案中,芯的每个单元包括限定啮合结构的一个或多个
    内表面,隔膜的啮合结构的部分突出而通过所述啮合结构。如上所述,单元
    的啮合结构是由单元的内表面限定的。然而,芯可以包括用偶遇将隔膜支撑
    和/或定位在芯的单元内的其它结构。

    图11A为根据第六实施方案的隔膜1130的俯视图。图11B为插入单元
    中的图11的隔膜1130的俯视图。图11A-11B的隔膜1130与图6A-6B的隔
    膜530类似,除了下述情况之外:并非是翼片550形式的啮合结构突出而通
    过芯514的单元的壁,图11A-11B的隔膜1130包括突出到芯1114的单元的
    壁中而不通过所述壁的一个或多个隆起或突起1150。芯1114与图6A-6B的
    芯514类似,除了下述情况之外:啮合结构并非为限定通过芯514的壁的开
    口的孔540的形式,图11B的芯1114的啮合结构包括可以或可以不完全穿
    透芯1114的壁的一个或多个凹陷、凹口、接受器或凹槽1115。在一个实施
    方案中,啮合结构为布置在单元的一个或多个侧边中的凹槽。凹槽可以环绕
    整个单元以形成闭合的形状。

    尽管图11B中所示的凹口1115可以不穿透单元1114的壁,各凹口1115
    可以由包括支撑隔膜1130的一个或多个接触表面的凹口表面限定。

    在上述实施方案中,芯的各单元通常限定具有特定剖面形状的轴向对准
    的通道。在一些实施方案中,单元内的隔膜具有大致相似的形状,但是包括
    延伸越过通道而进入以及可能通过单元的壁的翼片、叉状物、突起或其它啮
    合结构。然而,芯可以包括不需要从隔膜突出的对应啮合结构的将隔膜支撑
    和/或定位在芯的单元内的其它结构。例如,隔膜的啮合结构可以为隔膜的不
    从隔膜的邻近周边部分突出的周边部分。

    图12A为具有延伸到各单元中的一个或多个突起1217的芯的俯视图。
    图12B为图12A的芯1214的俯视图,四个隔膜1230插入它们各自的单元
    中。芯1214可以由与图3的芯214相同的材料形成。

    芯1214包括限定具有六边形剖面的通道1270的多个单元。每个单元包
    括进入单元中的至少一个突起1217。在一个实施方案中,每个单元包括以交
    错方式布置的延伸到单元中的三个突起1217和延伸出单元(进入邻近壁)
    的三个突起1217。在六边形隔膜的情况下,隔膜的第一侧边、第三侧边和第
    五侧边分别包括进入单元的突起,而第二侧边、第四侧边和第六侧边不包括
    进入单元而是延伸出单元而进入邻近单元的突起。具有与通道1270的剖面
    类似的形状的隔膜1230布置在单元内且由一个或多个突起1217支撑。隔膜
    1230可以由与图3的隔膜330相同的材料形成。隔膜1230包括啮合或接触
    突起1217的周边部分。然而,隔膜1230的啮合结构不是诸如上文描述的翼
    片或突起。实际上,隔膜1230不需要具有突出越过芯的通道1270的翼片或
    突起。

    在一些实施方案中,诸如上文描述的,芯的每个单元包括在芯的通道内
    的啮合结构。在其它实施方案中,啮合结构位于轴向通道的末端处。

    图13为具有布置在芯1314的顶部处的啮合结构的单自由度(SDOF)
    声学结构的局部剖视立体图。芯1314包括多个圆形单元1315。芯1314可以
    由与图3的芯214相同的材料形成。在隔膜1330具有与芯1314的顶部上的
    边缘1310啮合的唇状部1335。例如,隔膜1330的唇状部1335可以具有比
    单元1315的剖面大的剖面。唇状部1335的下表面与每个单元1315的边缘
    1310啮合。因此,隔膜1330定位且支撑在单元1315内。隔膜1330可以由
    与图3的隔膜330相同的材料制成。特别地,隔膜1330可以由多于一种的
    材料形成。

    尽管图13图示了杯形隔膜1330,可以使用其它形状。例如,还可以使
    用包括具有下表面的唇状部的锥形隔膜或包括具有下表面的唇状部的圆顶
    形隔膜。此外,尽管图13图示了物理上分离的隔膜,在一个实施方案中,
    多个隔膜形成为大致接合到唇状部1335处的单片。

    诸如图5A-5D的芯514的芯可以由接合到一起的多个芯片材1410、1420
    形成。图14A为由接合两个芯片材1410、1420而形成并且包括啮合结构1444
    的芯1440的部分的立体图。图14B为分离成芯片材1410、1420的图14A
    的芯1440的部件1400的立体图。第一芯片材1410可以通过将材料条弯曲
    且穿孔成图14B所示的形状而形成。特别地,材料条弯曲成多个四面板分段
    1412,其中,各四面板分段中的第二面板和第四面板大致平行。而且,各分
    段中的第一面板和第三面板为穿孔的,从而使各穿孔的面板具有限定开口
    1414的内表面。第二芯片材1420可以类似的方式通过将材料条弯曲成多个
    四面板分段并且使各分段中的第一面板和第三面板穿孔而形成,从而使各穿
    孔的面板具有限定开口1424形式的啮合结构的内表面。

    通过使第一芯片材1410相对于第二芯片材1420偏移,第一芯片材1410
    和第二芯片材1420可以对准以使得接合面板1430彼此紧靠地定位。接合面
    板1430包括第一芯片材1410的各分段1412的第四面板和第二芯片材1420
    的各分段的第二面板。

    芯片材1410、1420可以通过将接合面板1430附接到一起而接合。接合
    面板1430可通过例如焊接或其它公知方法附接。尽管图14A仅示出了芯的
    部分,整个芯可以由接合到一起的这样的芯片材形成。

    图15为示出根据本发明的优选实施方案制造声学结构1500的方法的流
    程图。所述方法在块1510处开始于芯的形成。芯包括多个单元,每个单元
    具有啮合结构。所述芯可由与上文参照图3的芯214描述的任何适合的材料
    形成。芯可以通过接合如上文参照图14A-14B描述的多个芯片材而形成。在
    一个实施方案中,形成芯包括对芯的部分进行穿孔或冲孔从而在芯内形成诸
    如开口、凹口或突起的啮合结构。

    接下来,在块1520处,形成隔膜。隔膜可以由如上文参照图3的隔膜
    330描述的任何适合的材料形成。在一个实施方案中,隔膜是由织布材料片
    冲压而成的。在一个实施方案中,形成隔膜包括使每个隔膜形成有对应的啮
    合结构,所述啮合结构啮合芯的啮合结构。例如,隔膜可以包括翼片、叉状
    物或突起。

    方法在块1530处继续,其中将隔膜插入单元中??裳≡竦?,芯围绕隔
    膜形成。在一个实施方案中,当隔膜被插入时,隔膜的啮合结构与芯的对应
    结构啮合或锁定。例如,在一个实施方案中,当隔膜被插入时,翼片突出而
    通过形成在芯中的狭槽。在另一实施方案中,当隔膜被插入时,隔膜由形成
    在芯中的突起支撑。下文详述的图16A-16C图示了这种插入。

    尽管顺序地描述了与块1510、1520和1530相关联的步骤,应当理解的
    是,可以任何次序、同时地或时间重叠地形成这些步骤。例如,在一个实施
    方案中,形成隔膜(块1520)和插入隔膜(块1530)同时进行。因此,在
    一个实施方案中,由片材冲压隔膜,并且在冲压的单个运动中将隔膜插入单
    元中。

    在一个实施方案中,除了经由如上文参照图3描述的可以为多孔的隔膜
    之外,粘合密封剂施加到单元的内周的周围,将隔膜附着到单元内并且密封
    内单元使其与外单元隔开。

    在一个实施方案中,隔膜包括突起,当隔膜插入芯的单元中时,突起弯
    曲,以使得隔膜位于由单元壁限定的通道内。此外,一旦处于适当位置上,
    突起恢复其原始形状并且突出越过通道。现在参照图16A-16C描述该过程。

    图16A为芯1614的单元和单独的隔膜1630的立体图。芯1614包括三
    角形形状开口1640形状的啮合结构。隔膜1630包括多个对应的三角形形状
    的翼片1650。当隔膜1630部分地插入单元中时,翼片1650向上弯曲并且如
    图16B所示弹性变形。当隔膜1630进一步插入单元中时,各翼片1650弹出
    而通过其对应的开口1640,足以恢复其原始形状以与如图16C所示的开口
    1640有效地啮合。

    与使得翼片1650恢复它们的原始形状的迟滞相结合地三角形开口1640
    的形状向上偏压隔膜1630。隔膜1630的这种偏压减小了在开口1640的区域
    以及单元的上侧边上围绕隔膜1630的周边形成的任何间隙。通常,与底侧
    边相对的上侧边随后由粘合剂密封以提供赫尔姆霍茨效应。通过偏压隔膜,
    可以缩减该区域中对附加粘合剂或密封剂材料的需要,从而提高制造过程的
    整体效率。

    尽管图16A-16C示出了从芯1614的顶侧边插入隔膜1630,应当理解的
    是,可以从芯1614的顶侧边或底侧边插入隔膜1630。应当理解,可以使用
    如上文讨论的其它狭槽形状和翼片形状。

    因此,上文描述的声学结构和噪声降低技术的各个实施方案提供了降低
    发动机噪声的多种方式。另外,描述的技术可广泛地应用于各种噪声降低操
    作中。

    当然,应当理解的是,利用本文描述的系统依据任何特定实施方案不一
    定可以实现所有的目标或优点。因此,例如,所属领域技术人员将理解的是,
    可以如本文中教导的实现或优化一个优点或一组优点的方式来研发系统,而
    不一定实现如本文可教导或暗示的其它目标或优点。例如,图16A-16C的三
    角形开口1640可用于图5A-5D的芯514中。作为另一实施例,图7A-7B的
    两材料隔膜730可用于图4的声学结构410中。

    此外,技术人员将理解各个特征与不同的实施方案的可互换性。尽管已
    经在某些实施方案和实施例的背景下公开了这些技术和系统,所属领域技术
    人员将理解的是,这些技术和系统可扩展而超出具体公开的实施方案而扩展
    成其它的实施方案和/或用途和明显改进及其等同布置。另外,可构思的是,
    可单独地、组合到一起或彼此替代地实践所述本发明的各个方案和特征,并
    且特征和方案的各种组合和子组合可以被做出并且仍落在本发明的范围之
    内。因此,目的是所公开的本文公开的系统的范围不应当由上文所述的特定
    公开的实施方案限定。

    尽管上文的描述已经指出了应用于各个实施方案的本发明的新颖性特
    征,技术人员将理解到可以做出所示的装置或过程的形式和细节上的各种省
    略、替代和改动,而不偏离本发明的范围。因此,本发明的范围通过任何提
    出的权利要求而不是通过前述的说明限定。落在提出的权利要求的等同内容
    的含义和范围之内的各种变型包含在它们的范围之内。每个单元1315内的
    是杯形隔膜1330。

    关于本文
    本文标题:用于噪声抑制的系统和方法.pdf
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