一种消音蜂窝结构的制作方法

本发明属于航空航天、交通运输载具、建筑工程、机械工程技术领域，涉及一种消音蜂窝结构。

背景技术：

目前消音蜂窝基本采取在面板开孔形成谐振腔的原理，能够取得-10到-20db的声波衰减效果。但加工复杂，特别是在航空发动机实际使用时并不能达到-30db以上的需求。

技术实现要素：

本发明的目的：本发明是要提供一种利用蜂窝芯材内部形成的纤维阵列，形成的不同谐振腔和纤维本身的作用，可以使声波在其中形成谐振和损耗，从而达到消音的目的。

本发明的技术方案：一种消音蜂窝结构，其特征在于，所述消音蜂窝结构由多个单胞单元组成，将纤维分布在每个单胞单元蜂窝芯的内部六边形面上，根据吸收声波的频率分步范围要求调整纤维材料、纤维直径、分布密度和分布图案，形成不同的谐振腔。

每个单胞单元为一个完整六边形芯格，每个单胞内纤维分布相同。

每个单胞单元内纤维在蜂窝芯的内部六边形面上分布长度为格子边长的一半，对称分布。

分布密度为每个单胞单元内在六边形每个面上，纤维分布沿格子边长方向和高度方向进行不同间距的排列。

分布图案为同一高度方向的纤维为一层，每层分布位置为相同或交错。

每个单胞单元内纤维分布在高度方向按每三层纤维为一个分布循环，每一个分布循环内对称面的纤维在同一高度，相邻的三个面上纤维分布高度不同。

纤维直径为0.1-1.0mm。

所述纤维包括棉或化学或高分子或金属纤维。

一种消音蜂窝结构制备方法，蜂窝芯材制成前，根据蜂窝孔格大小，将选定好材料和直径的纤维按选定的纤维分布密度和分布图案粘接到蜂窝纸材上，用制备好的蜂窝纸材制备蜂窝芯材，用制备好的蜂窝芯材制备消音蜂窝结构。

本发明的有益效果：本发明提供了一种将棉、化学或高分子或金属纤维分布在蜂窝芯的内部六边形面上，通过调整纤维材料、纤维直径和纤维分布密度和分布图案，形成不同的谐振腔。利用形成谐振腔和纤维本身的作用，可以使声波在蜂窝结构中形成谐振和损耗，从而达到消声的目的。

附图说明

图1为本发明结构示意图

图2为单胞单元结构示意图

图3为每个单胞单元内纤维在高度方向分布示意图

图4为每个单胞单元内纤维在蜂窝芯的内部六边形面上分布长度示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

本发明制备的消声蜂窝结构可以用在发动机短舱维护舱门和飞机内饰上。

如图1所示，一种消音蜂窝结构，所述消音蜂窝结构由多个单胞单元组成，将纤维分布在每个单胞单元蜂窝芯的内部六边形面上，根据吸收电磁波的频率分步范围要求调整纤维材料、纤维直径、分布密度和分布图案，形成不同的谐振腔。这种消音蜂窝结构和面板共同组成蜂窝夹芯结构作为均有消音功能的产品。

如图2所示，消音蜂窝结构的每个单胞单元为一个完整六边形芯格，每个单胞内纤维分布相同。

纤维直径为0.1-1.0mm。所述纤维包括棉或化学或高分子或金属纤维。所述纤维经过功能树脂浸润。不同材料，不同直径的纤维一方面可以作为干扰和吸收电磁波的介质，一方面作为组成空间谐振腔的材料。

如图4所示，每个单胞单元内纤维在蜂窝芯的内部六边形面上分布长度为格子边长的一半，对称分布。如图3所示，每个单胞单元内纤维分布在高度方向按每三层纤维为一个分布循环，每一个分布循环内对称面的纤维在同一高度，相邻的三个面上纤维分布高度不同。这种布置可以降低成品制备难度，提高成品制备质量。

如图4所示，分布密度为每个单胞单元内在六边形每个面上，纤维分布沿格子边长方向和高度方向进行不同间距的排列。分布图案为同一高度方向的纤维为一层，每层分布位置为相同或交错。纤维分布密度在每平方毫米1-100根，分布图案可以为均布、交错、三角形或多边形或圆形，可以形成不同的谐振腔，不同谐振腔可以使不同频率电磁波得到损耗，从而最大程度吸收电磁波能量，获得良好消音效果。

一种消音蜂窝结构制备方法，蜂窝芯材制成前，根据蜂窝孔格大小，将选定好材料和直径的已浸润好功能材料的纤维按选定的纤维分布密度和分布图案粘接到蜂窝纸材上，用制备好的蜂窝纸材制备蜂窝芯材，用制备好的蜂窝芯材制备消音蜂窝结构。

技术特征：

1.一种消音蜂窝结构，其特征在于，所述消音蜂窝结构由多个单胞单元组成，将纤维分布在每个单胞单元蜂窝芯的内部六边形面上，根据吸收声波的频率分步范围要求调整纤维材料、纤维直径、分布密度和分布图案，形成不同的谐振腔。

2.如权利要求1所述的消音蜂窝结构，其特征在于，所述每个单胞单元为一个完整六边形芯格，每个单胞内纤维分布相同。

3.如权利要求1所述的消音蜂窝结构，其特征在于，所述每个单胞单元内纤维在蜂窝芯的内部六边形面上分布长度为格子边长的一半，对称分布。

4.如权利要求1所述的消音蜂窝结构，其特征在于，所述分布密度为每个单胞单元内在六边形每个面上，纤维分布沿格子边长方向和高度方向进行不同间距的排列。

5.如权利要求1所述的消音蜂窝结构，其特征在于，所述分布图案为同一高度方向的纤维为一层，每层分布位置为相同或交错。

6.如权利要求1所述的消音蜂窝结构，其特征在于，所述每个单胞单元内纤维分布在高度方向按每三层纤维为一个分布循环，每一个分布循环内对称面的纤维在同一高度，相邻的三个面上纤维分布高度不同。

7.如权利要求1所述的消音蜂窝结构，其特征在于，所述纤维直径为0.1-1.0mm。

8.如权利要求1所述的消音蜂窝结构，其特征在于，所述纤维包括棉或化学或高分子或金属纤维。

9.如权利要求1-8任意一项所述的消音蜂窝结构制备方法，蜂窝芯材制成前，根据蜂窝孔格大小，将选定好材料和直径的纤维按选定的纤维分布密度和分布图案粘接到蜂窝纸材上，用制备好的蜂窝纸材制备蜂窝芯材，用制备好的蜂窝芯材制备消音蜂窝结构。

技术总结
本发明属于航空航天、交通运输载具、建筑工程、机械工程技术领域，涉及一种消音蜂窝结构。本发明将棉、化学或高分子或金属纤维分布在蜂窝芯的内部六边形面上，通过调整纤维材料、纤维直径和纤维分布密度和分布图案，形成不同的谐振腔。利用形成谐振腔和纤维本身的作用，可以使声波在蜂窝结构中形成谐振和损耗，从而达到消声的目的。

技术研发人员：贾欲明;达磊;陈顺强
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
技术研发日：2019.12.19
技术公布日：2020.05.08