抗共振面板及其制造方法与流程

文档序号:17999866发布日期:2019-06-22 01:50阅读:275来源:国知局
抗共振面板及其制造方法与流程

本公开的示例性实施方式大体上涉及隔音材料,更具体地涉及使用面板提供隔音的方法和系统。



背景技术:

隔音的当前技术使用诸如吸音器、阻尼器或阻音器的无源噪音控制方法。这些部件通常要么太大要么太重,使得这些方法或者对于噪音控制是无效的或者对于低频噪音控制是无效的。有源噪音控制提供了另一噪音控制选择。但是,有源噪音控制需要布线和电力,这会使得有源噪音控制复杂、昂贵和/或在存在大表面区域的应用(例如在机动车辆、船只或飞行器)中难以实施噪音控制(例如“面积噪音控制”)。



技术实现要素:

这里提供了隔音面板。隔音面板可以是抗共振面板,所述抗共振面板包括基底面板,所述基底面板具有基底面板芯材和两个基底面板面薄板,其中所述两个基底面板面薄板中的每一个分别邻近所述基底面板芯材的相反侧。所述抗共振面板进一步包括沿着基底面板定位在所述基底面板的限定区域中的至少一个加强件构件,其中所述限定区域小于所述基底面板的全部区域。所述加强件构件包括加强件构件芯材和两个加强件构件面薄板。所述两个加强件构件面薄板分别邻近所述加强件构件芯材的相反侧,并且所述加强件构件被构造成向所述基底面板提供抗共振性能。所述加强件构件可以被构造成通过以低质量密度向所述基底面板的所述限定区域增加刚度而向所述基底面板提供抗共振性能。所述加强件构件可以布置在所述两个基底面板面薄板中的一个上。所述加强件构件可以布置在所述两个基底面板面薄板之间并邻近所述基底面板芯材。在一些实施方式中,所述加强件构件可以沿着所述基底面板的总表面积的小于25%布置,并且所述加强件构件的质量是所述抗共振面板的总质量的约20%或更少。

在一些实施方式中,所述抗共振面板可以包括两个或更多个加强件构件,每个加强件构件均沿着所述基底面板定位在所述基底面板的相应限定区域中。

所述加强件构件芯材可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)泡沫、芳纶蜂窝构造或它们的组合。所述加强件构件面薄板可以包括碳纤维、玻璃纤维或它们的组合。

在一些实施方式中,所述抗共振面板可以减少在约300hz至约1000hz之间的频率下传播经过所述抗共振面板的噪音。

在一些实施方式中,周边型加强件构件可以沿着所述加强件构件的一个或多个边缘布置。在一些实施方式中,所述加强件构件可以包括在所述加强件构件中限定中空部分的内壁。在一些实施方式中,所述抗共振面板可以包括至少一个惯性构件,所述惯性构件被构造成在夹层式面板的所述限定区域之上提供质量增加。所述惯性构件可以具有是所述加强件构件的质量密度约10倍的质量密度。所述惯性构件可以包括固体铝、橡胶、钨、陶瓷或它们的组合。

在一些实施方式中,所述抗共振面板可以包括增强构件。所述增强构件可以沿着所述基底面板的所述限定区域的周边布置,并且限定用于所述基底面板的所述限定区域的声学边界。在一些实施方式中,所述抗共振面板可以包括接地构件。所述接地构件可以被构造成将所述抗共振面板锚固至结构并限定用于所述基底面板的所述限定区域的声学边界。

这里提供的实施方式还可以涉及一种制造抗共振面板的方法。例如,所述方法可以包括将至少一个加强件构件附接至基底面板,其中所述基底面板包括基底面板芯材和两个基底面板面薄板。所述两个基底面板面薄板中的每一个均可以邻近所述基底面板芯材的相反侧。可以沿着所述基底面板将所述加强件构件布置在所述基底面板的限定区域中。所述加强件构件可以包括加强件构件芯材和两个加强件构件面薄板。所述两个加强件构件面薄板中的每一个均可以邻近所述加强件构件芯材的相反侧。所述加强件构件可以被构造成向所述基底面板提供抗共振性能。

在一些实施方式中,将所述加强件构件附接至所述基底面板可以包括:复合铺层、热压、真空成形、真空袋装、真空辅助树脂传递模塑(vartm)或它们的组合。在一些实施方式中,将所述加强件构件附接至所述基底面板可以包括:结合有螺钉、粘合剂、胶膜、铆钉或它们的组合中的至少一者,以将所述加强件构件附接至所述基底面板。在一些实施方式中,所述方法可以进一步包括:在将至少一个加强件构件附接至所述基底面板之前,移除所述加强件构件的内部分以在所述加强件构件中生成中空部分。

这里提供的实施方式还可以涉及形成加强件构件的方法。例如,所述方法可以包括形成加强件构件,所述加强件构件被构造成通过将所述加强件构件附接至基底面板的限定区域而向所述基底面板提供抗共振性能。所述方法可以包括将两个加强件构件面薄板布置在加强件构件芯材之上然后将所述加强件构件面薄板和加强件构件芯材在基底面板的限定区域中附接至所述基底面板。

在一些实施方式中,可以提供系统,所述系统包括限定外区段和内区段的结构(例如机身蒙皮)并且可以形成封闭舱。所述结构可以邻近抗共振面板并且可以与所述抗共振面板结合作用以提供改善的隔音。在一些实施方式中,所述抗共振面板可以用在飞行器中,所述飞行器是包括所述抗共振面板的所述系统。

仅仅为了简化一些示例性实施方式的目的而提供了上面简述,以提供对本公开的一些方面的基本理解。因而,应理解上述实施方式仅仅是实施例并且不应解释为以任何方式缩小本公开的范围或精神。应理解,除了这里概述的实施方式之外,本公开的范围还包含许多潜在的实施方式,下面将对其中的一些实施方式进行进一步描述。

附图说明

上面已笼统地描述了本公开的某些示例性实施方式,现在将参照不必按比例绘制的附图:

图1a和图1b示出了根据这里所述的一些示例性实施方式的用于抗共振面板的示例性加强件构件;

图2a至图2g示出了根据这里所述的一些示例性实施方式的抗共振面板中的加强件构件的示例性构造;

图3示出了根据这里所述的一些示例性实施方式的增强夹层式加强件构件的周边型加强件构件;

图4a至图4c示出了根据这里所述的一些示例性实施方式的将加强件构件邻接至基底面板的示例性方法;

图5a和图5b示出了根据这里所述的一些示例性实施方式的将加强件构件附接至基底面板的示例性方法;

图6a至图6d示出了根据这里所述的一些示例性实施方式的构成示例性抗共振面板的基础的示例性基底面板;

图7示出了根据这里所述的一些示例性实施方式的向抗共振面板添加示例性惯性构件;

图8示出了根据这里所述的一些示例性实施方式的示例性增强构件;

图9a和图9b示出了根据这里所述的一些示例性实施方式向抗共振面板添加示例性增强构件;

图10a和图10b示出了根据这里所述的一些示例性实施方式的向抗共振面板添加示例性接地构件;

图11a和图11b示出了根据这里所述的一些示例性实施方式的在示例性抗共振面板中见到的双窗格效应;

图12是根据这里所述的一些示例性实施方式的用于提供隔音的示例性方法的流程图;

图13是根据这里所述的一些示例性实施方式的用于形成抗共振面板的示例性方法的流程图;

图14示出了根据这里所述的一些示例性实施方式的在飞行器中可以使用抗共振面板的示例性区域以及对于飞行器的侧壁面板的示例性抗共振处理;

图15示出了根据这里所述的一些示例性实施方式的示例性抗共振面板的插入损失;

图16示出了根据这里所述的一些示例性实施方式向的抗共振面板添加示例性惯性构件;以及

图17示出了根据这里所述的一些示例性实施方式的在示例性抗共振面板中见到的双窗格效应。

具体实施方式

通常,这里提供的本公开的实施方式包括用于提供隔音尤其是用于低频的噪音控制的方法和系统。更具体的,通过使用抗共振方法来提供隔音。现在将参照附图在下面更充分地描述本公开的一些实施方式,在附图中示出了公开的一些但并非所有的实施方式。实际上,这些公开可以按许多不同的形式被实施并且不应解释为限于这里阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式以使得本公开将满足可应用的法律要求。在全篇相同的附图标记指代相同的元件。

如这里所用的,“抗共振性能”是指因结构净振动位移的减少导致的声透射损失。在这里所述的特定实施方式中,通常通过离开部件反射冲击声波而实现该结构净振动位移的减少。可以通过所公开的材料实现该反射。例如,向如本文所述的基底面板添加如这里所述的加强件构件可以向所述面板提供抗共振性能,以使所述面板成为抗共振面板。

术语“质量密度”是指单位体积的物质量。

术语“中空部分”是指在相应部件的限定区域中材料的孔或空位,使得所述中空部分缺少否则会在部件中连续的材料。所述中空部分可以通过移除部件的内部分而生成并且可以由部件的内壁限定。如这里所用的,“限定区域”通常是指抗共振面板的抗共振单元或部分。即,抗共振面板可以被划分为限定区域或部分。加强件构件可以覆盖限定区域的全部或部分。可以将诸如惯性构件的附加构件添加至限定区域,并且可以将增强构件和/或接地构件尤其是沿着形成限定区域的周边添加至限定区域。

如这里所用的,“声学边界”是指大体上由物理部件施加的、生成限定声传播路径的界限,在所述限定声传播路径中,与邻接的空间相比,声音(关于速度、路径、传播效率等)不同地传送。如这里所用的,各种部件可以结合到抗共振面板中以生成声学边界,以在接触面板时允许更大地控制噪音传播。声学边界可以符合限定区域的周边。

概述

这里提供了尤其是通过反射和/或阻挡噪音来提供噪音控制的系统、装置、面板和方法。可以例如通过隔音面板来提供隔音,所述隔音面板包括赋予所述面板抗共振性的加强件构件,所述隔音面板于是被称为抗共振面板。所得的抗共振面板可以减少穿过所述面板的外声能,从而提供改善的隔音。抗共振面板包括基底面板以及沿着该基底面板分布的加强件构件。抗共振面板可以实现具有局部异相振动模态的抗共振频率,以无源地中和穿过面板并进入任何封闭结构中的声辐射。在诸如飞行器舱、轿车、船只等的传统的封闭结构中,复杂的几何形状、大尺寸和诸如窗户的现存的附接部件可能对用于噪音控制的结构振动管理施加显著的挑战。但是,基底面板与加强件构件组合的抗共振设计可以允许对于这样的封闭结构进行面积噪音控制。抗共振面板的轻量本质和高抗弯刚度可以提供基于抗共振的噪音控制或抗共振性能。抗共振面板可以在大频率范围内尤其在几百到几千赫兹(hz)的低频区域中实现高声透射损失,胜过在相同频率范围内传统的增加质量和阻尼方法。得益于诸如附接的窗户或附近框架的现存的部件,惯性构件可以结合在抗共振面板中以进一步调整抗共振设计。

抗共振面板还可以通过与诸如飞行器的机身蒙皮的附近结构相互作用而改善双层隔音。抗共振面板可以提供轻量、紧凑、实际和经济的解决方案以对诸如飞行器舱的结构和关注噪音控制的其它封闭结构提供目标噪音控制。抗共振面板可以尤其有益于需要构型面板的区域,因为这样的区域以前难以声学控制。具有沿基底面板布置在限定区域中的不同加强件构件的抗共振面板可以能够遵循期望形状并同时仍实现抗共振面板的抗共振性能。在一些实施方式中,抗共振面板可以为诸如飞行器机舱的结构提供轻量阻音屏障,并对现存面板(例如船只、交通工具或飞行器的装饰板)尤其是具有共形和非对称几何形状的大尺寸现存面板进行改善(例如面积噪音控制),并且可以与诸如舱窗户的结构的其它部件一起作用以控制噪音传播。

抗共振面板可以替换简单至复杂的面板。与现存隔音面板相比,抗共振面板可以以更简单的制造技术具有降低的制造成本,能刚度控制,并通常提供与现存隔音面板相比具有减少质量的面板。具体的是,以前的技术使用诸如吸音器、阻尼器或阻音器的无源噪音控制方法。这些部件通常要么太大要么太重,尤其是对于低频噪音控制。有源噪音控制可以提供另一噪音控制选择。但是,有源噪音控制典型地需要布线和电力需求,这会使得该选择复杂、昂贵并对于面积噪音控制应用来说难以实施。

实际上,长期以来一直需要尤其是在封闭舱(例如汽车、飞行器、船只、火车等中的舱)内的轻量声衰减。用于车辆装饰板的噪声控制的现有技术状态常规地涉及再利用噪音控制机制,诸如亥姆霍兹式吸收、约束层阻尼、质量负荷、用于声吸收的纤维式棉絮,或它们的组合。通常来说,可以使用这些方法来应付高于1000hz的噪音。但是,对于在低频范围(例如低于1000hz)内的轻量噪音控制存在需求。

在交通工具中使用的需要轻量设计的装饰板典型地包括夹层式设计,这能实现形成封闭舱的内壁的相对耐用边界壁,仍提供了相对轻量的解决方案。这样的面板以及轻量、相对刚硬并且面积相对较大的任何面板有利于声辐射器。这些装饰板还构成了交通工具的大量内表面,这使得装饰板对交通工具内的声学特性产生了主要影响。这些装饰板可以产生整体振动模态,整体振动模态支配尤其是低于1000hz的噪音频率范围并在不对装饰板进行质量负荷的情况下难以减弱,而如果实施质量负荷则导致显著的质量增加(masspenalty)和相应的降低燃料效率。

这里提供了具有轻量、紧凑、高降噪和环境鲁棒性优点的无源噪音控制技术。抗共振面板提供了具有高降噪的共形隔音面板,其可以为高质量旅行体检提供轻量噪音控制解决方案。例如,抗共振面板可以用作飞行器舱中的装饰板、隔板、隔离壁、侧壁和用于各种飞机模型的地板,以减少至腔中以及在腔之间的噪音传播。另外,抗共振面板可以例如用作各种商品中的壳体或隔板,所述商品包含包括器具、研磨机、搅拌机、微波炉、浅池泵等的噪音部件(例如马达、泵、压缩机、传动装置、变压器、管道等)。在不偏离本公开的意图的情况下,抗共振面板可以适合于各种应用,诸如期望噪音控制的任何应用。

抗共振面板可以使用抗共振采用声音反射机制以反射来自面板的调制带宽的声能。所公开的机制可以涉及与未修改面板相比的微小质量增加,但是涉及的质量增加可以明显少于另外基于质量定律预测将用于生成类似的透射损失性能的质量增加。抗共振面板透射损失性能可以通过修改整体面板振动模态而超过在感兴趣的低频范围内的面板预测质量定律声衰减极限延伸。在一些实施方式中,可以添加诸如一个或多个惯性构件、接地构件和增强构件的其它部件以修改整体面板振动模态。

抗共振面板可以在不增加显著量的质量的情况下在低频范围内(例如约300hz至约1000hz)尤其有效。可以调整抗共振带宽以满足与如这里公开的未修改基底面板相关的问题噪音频率的目标范围。此外,因为在多数乘客用飞行器和交通工具中期望架构设计和特征,所以当前工程装饰板设计固有地形状复杂。该复杂性可以使得抗共振设计的实施困难。这里提供了具有抗共振性能的面板,其使用多种范围的面板材料、形状、尺寸和取向以提高用在各种应用中的面板的多样性。噪音控制机制可以具有相对不受温度、湿度和压力变化影响的附加益处,这进一步使得面板适合于常规地经受环境条件波动的交通工具,诸如飞行器、火车和汽车。

抗共振面板可以通过尤其是对于具有不对称几何形状和大尺寸的几何形状复杂的面板实施抗共振控制而对现存的能调制夹层式结构声屏障进行改善。另外,抗共振面板可以通过与附近面板相互作用就宽带宽和噪音减少而言提高双窗格隔音。

在一些实施方式中,对于抗共振面板可以使用预先符合的材料以在用于噪音管理的面积区域上生成噪音控制或阻音结构。

已概括描述了示例性实施方式,下面将提供执行各种示例性操作的各种构造的设计。

这里提供了具有抗共振阻音性能以提供隔音的抗共振面板。在一些实施方式中,技术本质上可以是无源的,不依靠电子器件或为了阻音性能而致动。抗共振面板可以包括夹层式基底面板,夹层式基底面板轻量且刚硬;可以制造成各种尺寸、厚度和材料(诸如预先符合的航空材料);并且可以按各种方式进行安装。抗共振面板还包括具有基底面板的加强件构件。并不旨在受到理论限制,加强件构件向基底面板的特定区域(“限定区域”)提供了局部刚度,以导致所得面板的抗共振性能。

抗共振面板可以具有阻挡低频声音的能力,并且可以使用可能已经完全符合用在诸如飞行器的交通工具中的预先存在的复合材料。抗共振面板的机械性能可以提供用于隔音的改善的阻音性能。抗共振面板可以用在期望轻量、强嵌板的任何应用中,诸如节能交通工具等。

图1a示出了用于加强件构件108的示例性形状。图1b示出了用于加强件构件108的附加示例性形状。加强件构件108可以包括诸如图1b所示的中空部分124,使得加强件构件108的最终设计的刚度和表面密度发生改变,以最终改变加强件构件108的刚度质量比。加强件构件108可以包括在加强件构件108中限定中空部分124的内壁122。中空部分124可以竖直穿过加强件构件108切割(例如通过加强件构件108的各加强件构件芯材114和加强件构件面薄板116、117(图2a至图2g中所示))。加强件构件108的该挖空可以减少加强件构件108的质量而不会显著减少加强件构件108的刚度。即,加强件构件108依然足够刚硬以在不会显著增加抗共振面板100的质量的同时操纵抗共振面板100的动力学。加强件构件108的该操纵的变化可以用于获得期望的抗共振性能。

图2a至图2g提供了基底面板102上的加强件构件108的各种示例性构造。为了提供抗共振效应,可以连同基底面板102使用一个或多个加强件构件108。加强件构件108控制整体振动模态并实现抗共振设计。加强件构件108可以根据需要包含任何形状、数量、取向或位置以实现得到的抗共振面板100的抗共振性能。例如,在一些实施方式中,加强件构件108可以是抗共振面板100的总质量的约10%至约30%,诸如是抗共振面板100的总质量的约15%至约25%,诸如是抗共振面板100的总质量的约20%或更少。

加强件构件108可以覆盖小于抗共振面板100的总表面积的40%(例如,小于抗共振面板100的放有加强件构件108那一侧的总表面积的40%),诸如小于抗共振面板100的总表面积的35%(例如,小于抗共振面板100的放有加强件构件108那一侧的总表面积的35%),诸如小于抗共振面板100的总表面积的30%(例如,小于抗共振面板100的放有加强件构件108那一侧的总表面积的30%),诸如小于抗共振面板100的总表面积的25%(例如,小于抗共振面板100的放有加强件构件108那一侧的总表面积的25%),诸如小于抗共振面板100的总表面积的20%(例如,小于抗共振面板100的放有加强件构件108那一侧的总表面积的20%)。在一些实施方式中,加强件构件108可以沿小于基底面板102的总表面积的25%布置,并且加强件构件108的质量可以是抗共振面板100的总质量的约20%。通过这样低覆盖基底面板102的总表面积(例如,小于抗共振面板100的总表面积的40%)以及对抗共振面板100的总质量的低质量增加(例如,小于抗共振面板100的总质量的30%),加强件构件108能够在不显著影响基底面板102的质量的情况下增加基底面板102的刚度,并且由于加强件构件108的离散性而能够提供对抗共振性能的控制。加强件构件108的密度和厚度可以基于期望的抗共振性能而改变。加强件构件108在总体上具有低质量密度和高刚度。

图2a至图2g中呈现的各种构造是可以改变所得抗共振面板100的刚度和质量密度特性的少许实施例构造。本公开的加强件构件108并不限于图2a至图2g中所示的加强件构件,并且在不偏离本公开的意图和范围的情况下可以包括各种构造中的各种材料。例如,加强件构件108可以是如下材料和/或提供期望轻量但刚硬组合并向基底面板102赋予声学边界132的其它材料和设计的组合。例如,加强件构件面薄板116、117可以是诸如碳纤维、玻璃纤维或它们的组合的轻量强材料。加强件构件芯材114可以包括泡沫(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)泡沫),具有蜂窝构造(例如芳纶蜂窝构造),另外具有多孔结构,或它们的组合。在一些实施方式中,加强件构件芯材114可以包括pet泡沫、芳纶蜂窝构造或它们的组合。

加强件构件面薄板116、117可以包括碳纤维、玻璃纤维、它们的组合或其它类似材料。在一些实施方式中,加强件构件面薄板116、117可以包括碳纤维、玻璃纤维、纤维复合物或它们的组合。金属(例如铝)支柱、桁架或多孔结构可以用于赋予刚度同时不会显著增加质量。在图2a至图2g中示出了两个不同的加强件构件芯材114。由于加强件构件108是沿着基底面板102的离散、集中区域,因此所述材料可以比典型地用于构造基底面板102的材料具有更高的模数。另外,可能具有大面积而易燃顾虑的材料可以用在加强件构件108中,这是由于加强件构件108通常是沿着基底面板102的较小、更集中离散的区域,而不是沿着基底面板102的全部长度/宽度。

如图2a至图2g所示,可以使用多个加强件构件面薄板116和/或117形成加强件构件108,并且/或者可以使用多个加强件构件芯材114形成加强件构件108。在一些实施方式中,多个加强件构件108可以布置在基底面板102上。例如,图2e的抗共振面板100包括分别位于基底面板102上的相应限定区域110a、110b中的第一加强件构件108a和第二加强件构件108b。第一加强件构件108a和第二加强件构件108b在图2e中示出为具有相同的构成,但是第一加强件构件108a和第二加强件构件108b的构成可以相同或不同,并且可以将多于两个的加强件构件108结合在基底面板102上/中。可以使用这些材料的数量和组合上的变化来实现期望的抗共振性能。

在一些实施方式中,抗共振面板100可以包括布置在两个基底面板面薄板106、107的一个上的加强件构件108。在一些实施方式中,抗共振面板100可以包括布置在两个基底面板面薄板106、107之间并邻近基底面板芯材104的加强件构件108。图2a至图2e示出了施加至基底面板面薄板106、107的加强件构件108,而图2f和图2g示出了施加至基底面板102的内部并被基底面板面薄板106、107覆盖的加强件构件108。具体的是,在图2f和图2g中,加强件构件108替换了基底面板芯材104的一部分。如图2g所示,可以使用粘合剂(附接机构146)将第一加强件构件面薄板116施加至基底面板面薄板106的外部。加强件构件面薄板116的该放置可以进一步增加布置有加强件构件108的限定区域110的抗弯刚度。

当被施加至基底面板102的内部时,加强件构件108可以包括加强件构件芯材114和一个或多个加强件构件面薄板116、117,或仅仅包括加强件构件芯材114而没有一个或多个加强件构件面薄板116、117。加强件构件面薄板116、117可以施加至基底面板102的内部(例如位于一个或多个基底面板面薄板106、107(图6a至图6d所示)的下方)并且/或者施加至基底面板102的外部(例如位于一个或多个基底面板面薄板106、107之上)。

加强件构件108可以被设计成通过在基底面板102的特定区域(例如限定区域110)中包括加强件构件108并且借助特定构造而提供期望程度的抗共振性能。即,用于加强件构件108的材料、尺寸、形状和材料构成可以被修改以实现期望的抗共振行为。在一些实施方式中,抗共振面板100可以包括两个或更多个加强件构件108(例如,如图2e中所示的第一加强件构件108a和第二加强件构件108b),每个加强件构件均沿基底面板102定位在基底面板102的相应限定区域110(例如,如图2e中所示的第一限定区域110a和第二限定区域110b)中。

并不旨在受到理论限制,加强件构件108可以在基底面板102上提供有效的声学边界,从而使得能改变抗共振面板100的整体共振模态(即,整个基底面板102的振动模态,诸如第一和第二主模态以及介于二者之间的抗共振模态)。在一些实施方式中,加强件构件108可以具有夹层式构造(例如包括两个在加强件构件芯材114的相反两侧包围加强件构件芯材114的加强件构件面薄板116、117),该构造可以实现轻量但高抗弯刚度而导致夹层式加强件构件108。这里论述了具有高刚度质量比的各种其它加强件构件108构造。高刚度质量比可以允许抗共振性能,并同时在施加至交通工具时还允许高燃料效率。在一些实施方式中,抗共振面板100可以被构造成减少在约300hz至约1000hz之间的频率下传播经过抗共振面板100的噪音。例如,抗共振面板100可以包括位于基底面板102(例如图2a至图2g、图4a至图4c、图5a至图5b和图6a至图6d中的基底面板102)上的加强件构件108(例如图1a至图1b、图2a至图2g、图4a至图4c和图5a至图5b中的加强件构件108),该加强件构件可以减少在低频(例如约300hz至约1000hz)下穿过抗共振面板100的噪音传播,而该噪音传播在只有基底面板的情况下通常是难以减少或控制的。

在一些实施方式中,可以将一个或多个加强件构件108添加至一个或多个基底面板102,具体地添加至一个或多个基底面板面薄板106、107以改变基底面板102的刚度质量比。抗共振面板100包括:基底面板102,基底面板102包括基底面板芯材104和两个基底面板面薄板106、107,各基底面板面薄板106、107分别邻近基底面板芯材104的相反侧;以及沿着基底面板102定位在基底面板102的限定区域110中的至少一个加强件构件108,限定区域110小于基底面板102的全部区域112;其中加强件构件108包括加强件构件芯材114和两个加强件构件面薄板116、117,两个加强件构件面薄板116、117中的每一个分别邻近加强件构件芯材114的相反侧,并且其中加强件构件108被构造成向基底面板102提供抗共振性能。加强件构件108可以被构造成通过以低质量密度向基底面板102的限定区域110增加刚度而向基底面板102提供抗共振性能。

例如,如2a至图2g、图3、图4a至图4c所示,加强件构件108可以通过被构造成包括加强件构件芯材114和至少一个加强件构件面薄板116、117的夹层式加强件构件并且通过这里所述的材料制备而提供刚度。在一些实施方式中,加强件构件108可以通过如图1b所示包括中空部分124并且/或者如图5a至图5b或图4a至图4c所示布置在基底面板上而以低质量密度增加刚度。所述一个或多个加强件构件108布置在所述一个或多个基底面板面薄板106、107的外表面上。在一些实施方式中,一个或多个加强件构件108可以被添加至内基底面板芯材104然后被基底面板面薄板106、107包围。所述一个或多个加强件构件108被施加至基底面板芯材104并且/或者替代基底面板102的限定区域110中的基底面板芯材104被使用。可以将一个或多个加强件构件108添加至基底面板102的限定区域110,以改变沿基底面板102在特定点处基底面板102的刚度质量比。各种加强件构件面薄板116、117、粘合膜或粘合材料(统称为“附接机构”146)和加强件构件芯材114可用于形成加强件构件108,并实现最终加强件构件108和所得抗共振面板100的期望刚度和特定质量特性。

图1a至图1b以及图2a至图2g中描述的构造是可以有效地用作用于抗共振性能的加强件构件108的实施方式的实施例。这些实施例的组合以及加强件构件108的其它构造可与基底面板102结合使用,以提供具有改善抗共振性能的抗共振面板100。

在一些实施方式中,如图3所示,加强件构件108可以包括轻量并进一步增加抗共振面板100的刚度的周边型加强件构件118。抗共振面板100可以包括沿加强件构件108的一个或多个边缘120布置的周边型加强件构件118。例如,在一些实施方式中,可以包括周边型加强件构件118以加强加强件构件108,诸如夹层式加强件构件108(例如参见图3),或者可以单独用作加强件构件108。周边型加强件构件118在沿着夹层式加强件构件108的周边布置时性能特别有效,以进一步改善抗共振面板100的抗共振性能。例如,图3示出了增强夹层式加强件构件108的轻量周边型加强件构件118,夹层式加强件构件108然后接合至夹层式基底面板102。

如图3所示,周边型加强件构件118可以具有z形截面(例如,竖直部将两个平行的水平部连接,所述两个平行的水平部在所述水平部的相反端独立连接至所述竖直部而形成z形截面)并沿着夹层式加强件构件108的一个或多个侧或边缘120延伸。例如,在图3所示的实施方式中,周边型加强件构件118沿夹层式加强件构件108的三个边缘120跟随夹层式加强件构件108的周边。但是,周边型加强件构件118可以跟随夹层式加强件构件108的一个、两个或所有边缘120。当周边型加强件构件118将包围如图3所示的周边的三个或更多个边缘120连接时,特别增加了抗共振面板100的刚度。周边型加强件构件118可以具有i形(例如,竖直部将两个平行的水平部连接,所述两个平行的水平部在所述竖直部的顶部和底部居中而形成i形截面)、l形(例如,单个水平部附接在单个竖直部的底部上而形成l形截面)、z形、t形(例如,单个水平部附接在单个竖直部的顶部上而形成t形截面)等截面,或者可以具有任何其它合适的构造以向夹层式基底面板102提供轻量加强件构件108。

在一些实施方式中,用于加强件构件108的材料可以是已经适合于航空航天或汽车工业的预先符合条件的材料。在一些实施方式中,可以将构成基底面板102的相同材料用于加强件构件108,尽管二者在构造、尺寸和厚度方面不同,以实现期望的抗共振性能。

可以通过使加强件构件108至基底面板102的结合刚度最大化而进一步改善抗共振面板100的抗共振性能。可以尤其沿着加强件构件108的周边或边缘120使得加强件构件108至基底面板102的接合尽可能完整。图4a至图4c提供了将加强件构件108邻接至基底面板102的示例性方法。图4a提供了在模具中形成以匹配基底面板102的形状的高刚度、高度共形的加强件构件108。如这里所用的,“共形”是指事物成形为紧密匹配相邻部件。例如,关于共形的加强件构件108,加强件构件108的表面(例如,加强件构件面薄板116、117之一)紧邻基底面板102并遵循基底面板102的曲率。加强件构件108几何形状被追踪并切掉以形成用于抗共振面板100的加强件构件108。

特别有益于复杂的加强件构件108,加强件构件108可以在模具中被预制为加强件构件面板原料150。从该加强件构件面板原料150切出预定为生成期望抗共振性能的特定区域(加强件构件切出件152),并将其作为加强件构件108叠加至现存的基底面板102。如果需要加强件构件108的特定限定区域110复杂或高度构型,如图4a所示,那么该方法就特别实用。该处理法允许将加强件构件108高度粘接地接合至基底面板102,这可以增加所得抗共振面板100的有效刚度。

可以通过其它方法将加强件构件108联接至基底面板102。图4b示出了在基底面板102上形成加强件构件108的示例性处理。具体地,图4b示出了通过铺层处理形成加强件构件108的示例性方法,其中构成加强件构件108的构成件(在该实施方式中,加强件构件面薄板116、117、附接机构146和加强件构件芯材114)是平坦的但柔性,以允许所述构成件在铺层处理中呈现基底面板102(包括基底面板面薄板106、107和基底面板芯材104)的表面轮廓。然后将加强件构件108和基底面板102粘接在一起以形成抗共振面板100。一旦已建立所述设置,则可以使用高压釜来实现更高的粘接压力,或者可以将沙袋施加在附接之上以有助于粘接。图4b中所示的方法可以比其它方法更节省成本且更高效。

图4c示出了将加强件构件108邻接至基底面板102的另一示例性方法。具体的,在图4c所示的实施方式中,可以例如通过从加强件构件面板原料150切出加强件构件108(例如参见图4a)、借助加强件构件的预切构成件积聚成加强件构件(例如参见图4b)等或它们的组合而制备加强件构件108。加强件构件108包括加强件构件芯材114和加强件构件面薄板116、117。可以移除基底面板芯材104的一部分以允许插入加强件构件108。接着可以将基底面板面薄板106、107施加至基底面板芯材104和加强件构件108而形成抗共振面板100。在该实施方式中,加强件构件108结合在基底面板102中,从而将加强件构件108的刚硬特性赋予基底面板102并提供具有齐平或规则表面的所得抗共振面板100。在一些实施方式中,可以通过将加强件构件108粘附至基底面板芯材104然后在加强件构件108和基底面板芯材104二者之上施加基底面板面薄板106、107而不切除基底面板芯材104的一部分,而将加强件构件108结合在基底面板102中。可以在不偏离本公开的意图的情况下使用这些方法的变型,并且可以基于可用的供给物或资源使用其它方法来实现类似的结果。

一旦指定了用于加强件构件108的设计,可以通过图5a和图5b所示的一些实施例借助数个装置将加强件构件108附接至基底面板102。具体的,图5a和图5b提供了将加强件构件108附接至基底面板102的示例性处理。在图5a中,预制加强件构件108,并借助机械紧固件(例如附接机构146)将其附接至基底面板102。图5a还示出了所得抗共振面板100的截面。在图5b中,预制加强件构件108,并借助粘合膜(例如附接机构146)和高压釜铺层将其附接至基底面板102。图5b还示出了所得抗共振面板100的截面,显示了将加强件构件108直接附接至基底面板102。可以使用粘接技术的变型,诸如热压、真空装袋、沙袋防护等以及它们的组合,并且可以使用各种材料,诸如螺钉、粘结剂、粘合膜、铆钉以及它们的组合。例如,在一个实施方式中,可以使用刚硬的泡沫形成粘结剂以确保两个界面之间(例如,加强件构件108(例如,一个或多个加强件构件面薄板)与基底面板102之间)的间隙被牢固填充并附着。可以在不偏离本公开的意图和范围的情况下使用附接部件的各种方法。例如,在一些实施方式中,可能期望的是组合图4a至图4c以及图5a至图5b的一个或多个制造和附着技术。

图6a至图6d是示例性基底面板102,具体的为夹层式基底面板102,其可以用于如这里所述的抗共振面板100。图6a至图6d中所示的各基底面板102均包括构成面板夹层式基底面板102的基底面板面薄板106、107和基底面板芯材104。尽管图6a至图6d中所示的实施方式在基底面板芯材104的任一侧均使用相同的基底面板面薄板106、107,但是在抗共振面板100内基底面板面薄板106、107可以改变(即,可以在基底面板芯材104的相反两侧和/或沿着基底面板芯材104的同一侧使用不同类型(例如材料)的基底面板面薄板106、107)。另外,尽管图6a至图6d中所示的实施方式对于基底面板102的长度和宽度均使用相同的基底面板芯材104,但是在抗共振面板100内基底面板芯材104可以改变。

图6a是具有包围芳纶蜂窝状基底面板芯材104的碳纤维基底面板面薄板106、107的扁平夹层式基底面板102。图6b是具有更厚基底面板芯材104和构型形状(基底面板面薄板106、107和基底面板芯材104)的、使用与图6a中相同材料的构型夹层式基底面板102。图6c是扁平夹层式复合基底面板102,其具有包围具有面内构型切口的芳纶蜂窝状基底面板芯材104的玻璃纤维基底面板面薄板106、107。图6d是由包围pet泡沫基底面板芯材104的薄铝基底面板面薄板106、107构成的夹层式基底面板102。图6d中基底面板102尤其是基底面板芯材104的厚度沿着基底面板102改变,以生成基底面板102的构型部160。构型的基底面板102可以包括各种曲率和角度以提供期望的形状和构造。例如,可以在基底面板102的不同部分中对基底面板102进行构型,以特别匹配待使用抗共振面板100的壁中的期望部位以及/或者实现抗共振面板100的期望隔音性能。

本公开的基底面板102并不限于图6a至图6d中所示的基底面板,并且可以在不偏离本公开的意图和范围的情况下包括各种构造中的各种材料。例如,抗共振面板100中的基底面板102可以是这些材料的组合和/或生成具有抗共振性能的轻量且刚硬嵌板的其它材料和设计。

随着面板尺寸增加,伴随着有效声学边界变大,抗共振阻音性能会对于声频的低频范围例如300hz至1000hz变弱。通常通过在不同的频率下生成具有叠置在面板上的特性几何图案的不期望的声振模态来支配该行为。可以通过借助使用加强件构件108对面板上的由在声学测量和建模中使用的各种工具确定的特定部位进行修改来解决对这些模态的缓解。可以向抗共振面板100添加附加部件以提供改善的性能。例如,可以向重要面板部位添加惯性构件126(参见例如图7)、增强构件128(参见例如图8)、接地构件134(参见例如图9a和图9b)以及它们的组合,以进一步改善抗共振面板100的抗共振性。这些处理法可以进一步调整抗共振面板100的抗共振性能。在一些实施方式中,附加部件可以提供更宽的透射损失带宽,可以将带宽改变至更高频率,或者它们的组合。作为附加益处,沿细分抗共振面板100的限定声学边界132的惯性构件126和/或接地构件134有效地增加了抗共振性能的品质因子(q),这甚至进一步增加了阻音性能。

惯性构件126通常是添加至抗共振面板100的离散高密度部件,以在抗共振面板100的特定部分中提供相对小量的质量。抗共振面板100可以包括至少一个惯性构件126。惯性构件126被构造成在抗共振面板100的限定区域110之上提供质量增加。例如,如图7所示,可以向抗共振面板100添加一个或多个惯性构件126。在这样情况下,惯性构件126包括材料并具有几何形状以在惯性构件126的特定部位处增加抗共振面板100的质量密度。即,惯性构件126在小直径中提供高质量密度(例如,惯性构件126通常具有比加强件构件108的直径小的直径,但是具有比加强件构件108的质量密度高的质量密度)。在一些实施方式中,惯性构件126可以具有是加强件构件108的质量密度约5倍、10倍或更多倍的质量密度,并且通常尺寸太小而不能向抗共振面板100提供刚度(例如,惯性构件126具有比加强件构件108的直径小的直径,但是并不提供加强件构件108能够提供的刚度)。惯性构件126可以具有是加强件构件108的质量密度约10倍的质量密度。质量密度可以为:在小直径之上提供高质量增加以有效地增加该部位处的质量,而不会显著增加抗共振面板100的总质量。相对比的是,加强件构件108可以在不显著增加面板的质量的情况下增加面板的刚度。

例如,惯性构件126的密度可以是约0.5kg/m3至约30kg/m3,诸如约1kg/m3至约20kg/m3。惯性构件126在特定部位处提供集中的质量,这将局部模态移出目标频率范围或抑制该局部振动(例如图15)。在一些实施方式中,在结合有惯性构件126的情况下,随着质量增加获得的透射损失出现收益递减。由此,添加惯性构件126是介于增加质量与在期望的频率范围中期望的透射损失之间的平衡。添加惯性构件126作为点质量可以帮助以最小的质量增加保持抗共振性。惯性构件126可以包括固体铝、橡胶、钨、陶瓷或它们的组合,这是由于这些材料在不显著增加面板的质量的情况下提供了相对高的质量密度。

这里提供的惯性构件126可以是提供相对小量质量的任何合适的几何形状及材料,以帮助调整抗共振面板100的声学特性。可以使用附接机构(例如,附接机构146)紧固惯性构件126,诸如机械紧固件、粘结剂、这里提到的其它方法等或它们的组合。尽管惯性构件126可以实施为任何形状,但惯性构件126被限制为能有效作为点质量而与形状无关。

图7示出了将示例性惯性构件126结合至抗共振面板100。图7示出了位于夹层式基底面板102(包括基底面板面薄板106、107和基底面板芯材104)上的惯性构件126和加强件构件108二者(显示了一个加强件构件面薄板116和加强件构件芯材114)以形成抗共振面板100。

保存抗共振性能的另一处理法是使用增强构件128来增强抗共振面板100的区域(参加图9a和图9b)。抗共振面板100可以包括增强构件128。增强构件128沿着基底面板102的限定区域110的周边130布置,并限定用于基底面板102的限定区域110的声学边界132。增强构件128通过沿着抗共振面板100在特定部位处施加屏障而声学划分抗共振面板100,以形成声学边界132。增强构件128通过该划分可以有助于改善对抗共振面板100的整体声学性能的控制。增强构件128可以被放置在任何取向,并且在适于改善抗共振性能的位置处可以使用任何数量的增强构件128。增强构件128可以帮助界定抗共振面板100的声学边界132,尤其是非平面或构型的抗共振面板100。

图8示出了可以用于增强各种抗共振面板100的示例性增强构件128的截面轮廓。显示了实心结构式和夹层式增强构件128。增强构件128的截面几何形状可以包含工业中通用的数种类型(i形、l形、z形、t形等)以及使得刚度质量比最大化的更新或更复杂截面几何形状。增强构件128的长度和尺寸可以被设计成实现具体的抗共振性能。

增强构件128可以由任何类型的材料制成,可以是复合材料,具有夹层式构造,等等,或它们的组合,以适于提供具有高抗弯刚度的轻量部件(例如比得上加强件构件108)。用于增强构件128的附接机构146可以是前述用于附接加强件构件108的附接机构,或者有利地在增强构件128的占用空间之上以最小的质量密度增加限制振动运动的其它机构。增强构件128可以包括各种材料,诸如预先批准的复合材料,诸如在基底面板102构造中发现的材料。增强构件128可以被构造为类似于周边型加强件构件118的周边构造,只要增强构件128增进抗共振面板100的分隔以为了更高效的抗共振面板100生成声学边界132。增强构件128通常是细长构件(长度大于宽度)。

图9a示出了能够进一步改善对抗共振面板100的抗共振控制并促进透射损失的示例性增强构件128。更具体的是,图9a示出了包括增强构件128的系统200的侧视图,增强构件128用于对用作飞行器舱面板202的抗共振面板100水平增强。图9b示出了包括竖直夹层式增强构件128的系统200,该增强构件128对用作飞行器舱面板202的抗共振面板100的部分进行增强。可以使用增强构件128的各种构造以改善抗共振面板的抗共振性能。

将抗共振面板100周期性地安装至诸如机身蒙皮137(例如参见图14)或窗户224(例如参见图9a和图9b)的结构136,这可以用于进一步重新限定声学边界132,有利于抗共振性能(例如参见图10a和图10b)。

参照图10a和图10b,接地构件134可以用于将抗共振面板100锚固至诸如机身蒙皮137或窗户224的结构136的其它部件。抗共振面板100可以包括接地构件134。接地构件134被构造成将抗共振面板100锚固至诸如机身蒙皮137或窗户224的结构136,并且限定用于基底面板102的限定区域110的声学边界132。接地构件134可以利用结构136的现存部分(例如具有高质量的部分,诸如机身蒙皮137或窗户224),以为抗共振面板100提供更稳定的振动声学边界132。接地构件134可以有助于隔离并控制振动,并且改善抗共振面板100的抗共振性能。

在抗共振面板100用在飞行器(例如参加图13中的飞行器145)中的实施方式中,沿机身蒙皮137的数个部位可以用作锚固点以将接地构件134附接至抗共振面板100,以进一步改善抗共振性能。可以使用机身蒙皮137的部分上的方便锚固部位,诸如窗户224、桁条、周边框架部分或附近类似点。选择用于将接地构件134附接至抗共振面板100的锚固点可以也包括被锚固至机身蒙皮137的附近部件,以减少实现有效锚固性能所需的紧固件或部件的附加质量。

图10a示出了包括抗共振面板100和邻近机身蒙皮137的示例性系统200的侧视图,并且图10b示出了包括抗共振面板100和邻近机身蒙皮137的示例性系统200的后视图。示出了示例性的接地构件134。接地构件134被附接在抗共振面板100的特定部分处以形成有利于抗共振性能的合适的声学边界132。接地构件134可以包括具有将抗共振面板100的附接有接地构件134的部分以及邻近机身蒙皮137锚固的能力的支架、锚固螺栓、其它紧固件或它们的组合。此外,可以沿着锚固的接地构件134添加阻尼以减少在附接点或区域处从机身蒙皮137向抗共振面板100的诱发振动。

在飞行器(例如参见图14中的飞行器145)中,在飞行器装饰板154限定了交通工具的舱的侧壁的同时,位于装饰板154后方的机身蒙皮137用作外部交通工具本体。这两个部件(装饰板154和机身蒙皮137)之间的间隙可以被声学利用,其中可以在宽带宽上增加整体声衰减。该体系结构可以被称为双窗格结构。可以用具有基底面板102和一个或多个加强件构件108的一个或多个抗共振面板100来替代装饰板154。因而,抗共振面板100用作至少部分限定飞行器145的封闭舱155的内侧壁面板。

双窗格声学效应通常具有两个低频共振模态,例如如图11a和图11b所示,这样随着频率增加,声衰减会快速增加。如果适当地说明,抗共振面板100的抗共振性能和双窗格效应可以一起作用以使整体声透射损失穿过抗共振面板100延伸入封闭结构(例如图14的封闭舱155)中。图11a和图11b示出了由彼此同相共振(图11a)和彼此异相共振(图11b)的两个结构(例如机身蒙皮137和抗共振面板100)引起的示例性双窗格效应。

参照图12,在一些实施方式中,提供了用于制造具有基底面板102的抗共振面板100的方法1100,基底面板102具有基底面板芯材104和两个基底面板面薄板106、107。两个基底面板面薄板106、107中的每一个分别邻近基底面板芯材104的相反侧。方法1100包括将至少一个加强件构件108附接至基底面板102(步骤1110)。如上所述,加强件构件108沿着基底面板102布置在基底面板102的限定区域110中,并且基底面板102包括基底面板芯材104和两个基底面板面薄板106、107。加强件构件108包括加强件构件芯材114和两个加强件构件面薄板116、117。加强件构件108被构造成向基底面板102提供抗共振性能。在一些实施方式中,将加强件构件108附接至基底面板102可以包括复合铺层、热压、真空成形、真空袋装、真空辅助树脂传递模塑(vartm)或它们的组合(步骤1112)。在一些实施方式中,将加强件构件108附接至基底面板102可以包括结合有用于将加强件构件108附接至基底面板102的至少一个附接机构146,包括螺钉、粘合剂、胶膜、铆钉或它们的组合(步骤1114)。

图12示出了根据这里所述的一些实施例用于向结构(例如机身蒙皮137)提供隔音的示例性方法1100。具体的是,示出了方法1100包括将至少一个加强件构件108附接至基底面板102(步骤1110)(例如参见图2a至图2g、图4a至图4c、图5a和图5b以及与这里提供的每一者相关的描述)。方法1100还可以包括提供包括基底面板芯材104和两个基底面板面薄板106、107的基底面板102(步骤1108)(例如参见图6a至图6d)。如上所述,将加强件构件108附接至基底面板102可以包括复合铺层、热压、真空成形、真空袋装、vartm以及它们的组合(步骤1112)。将加强件构件108附接至基底面板102可以包括结合有用于将加强件构件108附接至基底面板102的至少一个附接机构146,包括螺钉、粘合剂、胶膜、铆钉或它们的组合,如步骤1114中所示。这里所述的各种实施方式可以结合到提供隔音的方法中。

在一些实施方式中,方法1100可以包括在将至少一个加强件构件108附接至基底面板102之前移除加强件构件108的内部分148以在加强件构件108中生成中空部分124(步骤1109)。

图13是根据这里所述的一些示例性实施方式用于形成抗共振面板100的示例性方法1200的流程图。具体的是,方法1200包括:通过在加强件构件芯材114之上布置至少一个加强件构件面薄板116和/或117而形成被构造成向基底面板102提供抗共振性能的加强件构件108(步骤1210);以及将加强件构件108附接至基底面板102的限定区域110(步骤1220)。这里所公开的各种实施方式可以结合到提供隔音的方法中。

参照图9a和图9b、图10a和图10b以及图11a和图11b,在一些实施方式中,系统200可以被设置成包括结构136(例如机身蒙皮137)以及邻近该结构(例如机身蒙皮137)的至少一个抗共振面板100。结构136(例如机身蒙皮137)限定了内区段138a和外区段138b,并且可以形成封闭舱155。结构136(例如机身蒙皮137)邻近抗共振面板100,并且可以与抗共振面板100结合作用以提供改善的隔音(例如参见关于图10a和图10b论述的接地构件134和/或关于图11a和图11b论述的双窗格效应)。在一些实施方式中,抗共振面板100被用在飞行器(例如飞行器145)中,其中飞行器是具有抗共振面板100的系统200。

图14提供了可以在飞行器145上使用抗共振面板100的示例性区域,并且提供了结合有飞行器145的机身蒙皮137以形成封闭舱155的抗共振面板100的实施例。抗共振面板100作为附加或者在定位有装饰板154的情况下作为替代可以被添加至飞行器145。例如,加强件构件108可以被结合到基底面板102中,这能实现抗共振面板100的宽带阻音性能。图14提供了加强件构件108的一个应用实施例;但是,加强件构件108可以被添加至遍及封闭舱155的各种部位。如图14所示,与单独的基底面板102相比,将加强件构件108结合至基底面板102这提供了改善的阻音。从抗共振面板100反射出声波109。从而抗共振面板100尤其是在低频下为封闭舱155提供了改善的阻音。

在一些实施方式中,可以向封闭舱155提供隔音。可以通过将至少一个抗共振面板100定位成邻近封闭舱155而向封闭舱155提供隔音,抗共振面板100包括基底面板102和附接至基底面板102的至少一个加强件构件108,其中所述至少一个加强件构件108向基底面板102提供了抗共振性能以减少传播至封闭舱155中的噪音。在一些实施方式中,将至少一个抗共振面板100定位成邻近封闭舱155包括将如前所述的抗共振面板100定位成邻近封闭舱155。在一些实施方式中,所述至少一个抗共振面板100可以被联接至封闭舱155。在一些实施方式中,可以使用接地构件134将所述至少一个抗共振面板100联接至封闭舱155。

在图15中显示了有效的抗共振性能的实施例。具体的是,图15示出了使用有限元分析(fea)方法和试验测量结果的示例性预测。图15中所示的性能仅仅是代表性的,并且是相对于可以被阻挡的噪音的。图15中所示的性能并不旨在对本公开构成限制。图15示出了抗共振面板100的插入损失性能(实线)以及匹配的fea预测(以菱形所示)。虚线曲线是使用各向同性板的相等质量密度的等价质量定律预测。如图15所示,抗共振面板100可以用等价质量密度提供尤其是在相对低频下改善的阻音,并且提供比所见更高的阻音。如图15所示,在该实施方式中,实现所示噪音损失的等价质量是在抗共振面板100中所用的约十六(16)倍。其它改善程度也是可能的。

图16示出了在示例性实施方式中向抗共振面板100添加示例性惯性构件126以实现更宽带宽的抗共振性能的效果。如图16所示,在一些实施方式中,与没有惯性构件126(用三角形表示)的实施方式相比,添加惯性构件126(用方形表示)可以提供更宽带宽的抗共振性能。在一些实施方式中,添加惯性构件126可以减少在没有惯性构件126的实施方式中所见的抗共振性能的减少。惯性构件126通常有助于调整抗共振面板100的声学性能,以提供更宽带宽的抗共振性能。惯性构件126可以限定新的声学边界132点、线或面,并且可以使得能生成更好限定的抗共振面板100。惯性构件126可以有助于使共振频率移离目标频率范围。

图17示出了如何可以将抗共振和双窗格效应添加在一起以衰减非常大的声学频率带隙。具体的是,图17示出了使用未处理装饰板(虚线曲线)(包括基底面板102和接地构件134)与抗共振装饰板(三角形标记)(包括基底面板102、接地构件134和加强件构件108)之间的双窗格效应的示例性预测透射损失性能比较。例如,如该实施方式中所示,低频透射损失性能可以增加,并且透射损失的任何减少可以转移至更高频率,从而为更低频率提供改善的隔音。

另外,本公开包括根据如下条款的实施方式:

条款a1.一种抗共振面板,所述抗共振面板包括:基底面板,所述基底面板包括基底面板芯材和两个基底面板面薄板,所述两个基底面板面薄板中的每一个分别邻近所述基底面板芯材的相反侧;以及沿着基底面板定位在所述基底面板的限定区域中的至少一个加强件构件,所述限定区域小于所述基底面板的全部区域;其中所述至少一个加强件构件包括加强件构件芯材和两个加强件构件面薄板,所述加强件构件面薄板邻近所述加强件构件芯材的相反侧。

条款a2.根据条款a1的抗共振面板,其中所述至少一个加强件构件被构造成通过以低质量密度向所述基底面板的所述限定区域增加刚度而向所述基底面板提供抗共振性能。

条款a3.根据条款a1或a2的抗共振面板,其中所述至少一个加强件构件布置在所述两个基底面板面薄板中的一个上。

条款a4.根据条款a1或a2的抗共振面板,其中所述至少一个加强件构件布置在所述两个基底面板面薄板之间并邻近所述基底面板芯材。

条款a5.根据条款a1至a4中任一项的抗共振面板,其中所述至少一个加强件构件沿着所述基底面板的总表面积的小于25%布置,并且所述至少一个加强件构件的质量是所述抗共振面板的总质量的约20%或更少。

条款a6.根据条款a1至a5中任一项的抗共振面板,其中所述至少一个加强件构件包括两个或更多个加强件构件,每个加强件构件均沿着所述基底面板定位在所述基底面板的相应限定区域中。

条款a7.根据条款a1至a6中任一项的抗共振面板,其中所述加强件构件芯材包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)泡沫、芳纶蜂窝构造或它们的组合。

条款a8.根据条款a1至a7中任一项的抗共振面板,其中所述加强件构件面薄板包括碳纤维、玻璃纤维、纤维复合物或它们的组合。

条款a9.根据条款a1至a8中任一项的抗共振面板,其中所述抗共振面板被构造成减少在约300hz至约1000hz之间的频率下传播经过所述抗共振面板的噪音。

条款a10.根据条款a1至a9中任一项的抗共振面板,所述抗共振面板进一步包括沿着所述至少一个加强件构件的一个或多个边缘布置的周边型加强件构件。

条款a11.根据条款a1至a10中任一项的抗共振面板,其中所述至少一个加强件构件包括在所述至少一个加强件构件中限定中空部分的内壁。

条款a12.根据条款a1至a11中任一项的抗共振面板,所述抗共振面板进一步包括至少一个惯性构件,所述至少一个惯性构件被构造成在所述抗共振面板的所述限定区域之上提供质量增加。

条款a13.根据条款a12的抗共振面板,其中所述至少一个惯性构件具有是所述至少一个加强件构件的质量密度约10倍的质量密度。

条款a14.根据条款a12或a13的抗共振面板,其中所述至少一个惯性构件包括固体铝、橡胶、钨、陶瓷或它们的组合。

条款a15.根据条款a1至a14中任一项的抗共振面板,所述抗共振面板进一步包括增强构件,所述增强构件沿着所述基底面板的所述限定区域的周边布置,并且限定用于所述基底面板的所述限定区域的声学边界。

条款a16.根据条款a1至a15中任一项的抗共振面板,所述抗共振面板进一步包括接地构件,所述接地构件被构造成将所述抗共振面板锚固至结构并限定用于所述基底面板的所述限定区域的声学边界。

条款a17.一种系统,所述系统包括:结构;以及定位成邻近所述结构的根据条款a1至a16中任一项的抗共振面板。

条款a18.根据条款a17的系统,其中所述结构包括飞行器的机身蒙皮。

条款a19.一种飞行器,所述飞行器包括根据条款a1至a16中任一项的抗共振面板。

条款a20.根据条款a19的飞行器,其中所述抗共振面板包括接地构件,其中沿着所述飞行器的机身蒙皮的部位是用于所述接地构件的锚固点。

条款a21.根据条款a20的飞行器,其中所述部位位于窗户、桁条和/或周边框架部分处。

条款a22.根据条款a20或a21的飞行器,其中所述接地构件将所述抗共振面板联接至所述机身蒙皮。

条款a23.根据条款a19至a22中任一项的飞行器,其中所述抗共振面板是所述飞行器的至少部分限定封闭舱的内侧壁。

条款b1.一种系统,所述系统包括:结构;以及定位成邻近所述结构以为所述结构提供噪音控制的至少一个抗共振面板,所述至少一个抗共振面板包括:基底面板,所述基底面板包括基底面板芯材和两个基底面板面薄板,所述两个基底面板面薄板中的每一个分别邻近所述基底面板芯材的相反侧;以及沿着基底面板定位在所述基底面板的限定区域中的至少一个加强件构件,所述限定区域小于所述基底面板的全部区域;其中所述至少一个加强件构件包括加强件构件芯材和两个加强件构件面薄板,所述加强件构件面薄板邻近所述加强件构件芯材的相反侧。

条款b2.根据条款b1的系统,其中所述至少一个抗共振面板进一步包括接地构件,所述接地构件将所述至少一个抗共振面板锚固至所述结构。

条款b3.根据条款b2的系统,其中所述接地构件限定用于所述基底面板的所述限定区域的声学边界。

条款c1.一种用于制造具有基底面板的抗共振面板的方法,所述基底面板具有基底面板芯材和两个基底面板面薄板,所述两个基底面板面薄板中的每一个分别邻近所述基底面板芯材的相反侧,所述方法包括:沿着所述基底面板将至少一个加强件构件附接在所述基底面板的限定区域中,所述至少一个加强件构件包括加强件构件芯材和两个加强件构件面薄板,所述两个加强件构件面薄板中的每一个分别邻近所述加强件构件芯材的相反侧,其中所述至少一个加强件构件被构造成向所述基底面板提供抗共振性能。

条款c2.根据条款c1的方法,其中将所述至少一个加强件构件附接至所述基底面板包括:复合铺层、热压、真空成形、真空袋装、真空辅助树脂传递模塑(vartm)或它们的组合。

条款c3.根据条款c1或c2的方法,其中将所述至少一个加强件构件附接至所述基底面板包括:结合有用于将所述至少一个加强件构件附接至所述基底面板的至少一个附接机构,所述附接机构包括螺钉、粘合剂、胶膜、铆钉或它们的组合。

条款c4.根据条款c1至c3中任一项的方法,所述方法进一步包括:在将所述至少一个加强件构件附接至所述基底面板之前,移除所述至少一个加强件构件的内部分以在所述至少一个加强件构件中生成中空部分。

条款d1.一种向封闭舱提供隔音的方法,所述方法包括:将至少一个抗共振面板定位成邻近所述封闭舱,所述至少一个抗共振面板包括基底面板和附接至所述基底面板的至少一个加强件构件,其中所述至少一个加强件构件向所述基底面板提供抗共振性能以减少传播至所述封闭舱中的噪音。

条款d2.根据条款d1的方法,其中将至少一个抗共振面板定位成邻近结构包括:将根据条款a1至a16中任一项的抗共振面板定位成邻近所述封闭舱。

条款d3.根据条款d1或d2的方法,所述方法进一步包括:将所述至少一个抗共振面板联接至所述封闭舱。

条款d4.根据条款d3的方法,其中将所述至少一个抗共振面板联接至所述封闭舱包括:使用接地构件将所述至少一个抗共振面板联接至所述封闭舱。

用语“示例性”当在这里使用时旨在意味着“用作实施例、示例或例示”。这里描述为“示例性”的任何实施不必优选或优于其他实施。

如在说明书和所附权利要求书中使用的,单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数指示物,除非上下文明确相反指出。例如,提及“一加强件构件”包括多个这样的加强件构件,除非上下文明确相反指出。

如在说明书和所附权利要求书中使用的,提及“在......上”既包括其中部件直接布置在另一部件上的实施方式,也包括其中一个或多个介入层或元件布置在部件之间的实施方式。

受益于在前面描述和相关附图中呈现的教导,这些公开涉及领域的技术人员将会明了这里阐述的公开的许多修改和其它实施方式。尽管附图仅示出了这里所述的设备和系统的某些部件,但应理解各种其它部件可以结合供应管理系统一起使用。因此,应理解本公开并不限于所公开的特定实施方式并且修改和其它实施方式旨在包括在所附权利要求的范围内。另外,上面描述的方法中的步骤不是必须按附图中所示的顺序出现,在一些情况下所示步骤中的一个或多个可以基本同时出现,或者可以涉及附加步骤。尽管这里采用了特定术语,但它们仅从一般描述性意义上使用并不为了限制目的。

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