Комбинированная сотовая панель


 


Владельцы патента RU 2588516:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к сотовым конструкциям для применения в самолетостроении, судостроении, машиностроении и строительстве и касается комбинированной сотовой панели. Панель состоит из сплошной и перфорированной обшивок, соединенных со слоями сотового заполнителя. Перфорированные обшивки выполнены в виде сеток с различным сопротивлением продувки, увеличивающимся по высоте панели в направлении к сплошной обшивке. Сетки соединены с сотовым заполнителем с различной плотностью с соотношением величин плотности от верхнего слоя к нижнему 1:2:3. Ячейки нижнего слоя сотового заполнителя заполнены волокнистым материалом с коэффициентом звукопоглощения α≈0,9. Изобретение обеспечивает повышение эффективности шумопоглощения в широком спектре частот.

 

Изобретение относится к сотовым конструкциям, которые находят применение в изделиях авиационной техники, судостроении, в отраслях машиностроения, а также в строительстве. Известна сотовая конструкция, состоящая из перфорированной и сплошной обшивок, соединенных с сотовым заполнителем. «Обзор зарубежного опыта. Цельносварные слоистые конструкции. НИАТ, 1978 г., стр.86 (аналог). Недостаток конструкции в том, что она обеспечивает поглощение шума в узком спектре частот.

Известна многослойная сотовая конструкция (прототип), которая содержит сплошную и перфорированную обшивки, соединенные со слоями сотового заполнителя.

GB 2059341 Double layer attenuation panel ROHR INDUSTRIES INC

МПК B32B 3/12, E04C 2/36

Заявка GB 19800022524, 19800709, опубл. 1981 - 04.23

Недостаток конструкции в том, что она не обеспечивает достаточного поглощения шума на уровне низких частот. При этом уровень резонансной кривой имеет явно выраженный максимум на уровне средних частот.

С целью повышения эффективности шумоглушения и получения широкополосной картины поглощения шума разработана комбинированная сотовая панель.

Технический результат: повышение эффективности шумоглушения в широком спектре частот, что достигается за счет того, что перфорированные обшивки выполнены в виде сеток с различным сопротивлением продувки, при этом сами сетки соединены с сотовым заполнителем с различной плотностью, а ячейки нижнего слоя сотового заполнителя заполнены волокнистым материалом.

Технический результат достигается также за счет того, что верхняя сетка соединена с перфорированной обшивкой.

Волокнистый материал, расположенный в ячейках заполнителя нижнего слоя, повышает трение звуковой волны, которая при этом рассеивается в многочисленных препятствиях материала. Это обеспечивает увеличение сопротивления продувки (импеданса), при этом коэффициент звукопоглощения достигает максимальной величины.

Наличие сетки в нижнем слое сотового заполнителя препятствует уплотнению волокнистого заполнителя, стабилизирует его структуру, т.е. позволяет сохранить звукопоглощающие характеристики волокнистого материала во времени, исключая его выдувание в процессе эксплуатации. Применение слоев сотового заполнителя с различной плотностью, которая изменяется по высоте комбинированной сотовой панели, способствует изменению проводимости семейства резонаторов каждого слоя, обеспечивая работу в широком диапазоне частот.

Применение перфорированного листа с прилегающей к нему сеткой обеспечивают увеличение общего сопротивления продувки и изменение поглощающих свойств.

Применение такой конструкции обеспечивает требования по прочности к поверхности верхнего слоя. При этом степень перфорации обшивки не менее 20%.

На фиг.1 - вид комбинированной сотовой панели в разрезе.

Комбинированная сотовая панель содержит слои сеток 1, 3, 5; слои сотового заполнителя 2, 4, 6; сплошную обшивку 7; волокнистый звукопоглощающий материал 8.

Комбинированная сотовая панель содержит верхний слой сетки 1 марки П300, через который проникают звуковые волны, которые претерпевают дробление на отдельные струйки, попадая в сотовый заполнитель 2 с наименьшей плотностью 20 кг/м3 и сетку 3 марки П450, где теряют свою звуковую энергию. При этом второй слой сотового заполнителя 4 с плотностью 40 кг/м3 направляет звуковые струйки до сетки 5 марки, которые еще больше рассеиваются, проходя через слой сетки 5 и попадая в ячейки сотового заполнителя с плотностью 60 кг/м3 с волокнистым звукопоглощающим материалом 8 и высоким коэффициентом звукопоглощения α≈0,9, который повышает трение звуковой волны, которая при этом рассеивается в многочисленных препятствиях материала, теряя силу звукового давления. Слои сеток 1, 3, 5 выполнены из нержавеющей стали. Сотовый заполнитель 6 соединяется со сплошной обшивкой 7.

Применение в комбинированной сотовой панели сеток 1, 3, 5 марок П300, П450, С685 с различным сопротивлением продувки, изменяющимся по высоте панели, увеличивающимся от верхней сетки к нижней, способствует рассеиванию звуковых волн, снижая их энергию. Слои сотового заполнителя 2, 4, 6 выполнены из стеклоткани высотой 10 мм. Применение сотового заполнителя 2, 4, 6 с различной плотностью 20, 40, 60 кг/м3, которая изменяется по высоте комбинированной сотовой панели, способствует изменению проводимости семейства резонаторов каждого слоя панели.

Рассмотрим вариант применения в конструкции комбинированной сотовой панели перфорированной обшивки, соединенной с сеткой П300. Степень перфорации обшивки была более 20%. Применение такого конструктивного решения обеспечивает увеличение поглощающих свойств конструкции, а также прочностных характеристик слоя, воспринимающего звуковое давление.

Проведенные экспериментальные исследования на интерферометре подтвердили эффективность комбинированной трехслойной сотовой конструкции.

Таким образом, выполнение конструкции сеток комбинированной сотовой панели с различным сопротивлением продувки, количество слоев сотового заполнителя с расчетной резонансной частотой каждого слоя, сотового заполнителя с ячейками, заполненными волокнистым материалом с высоким коэффициентом поглощения, обеспечивает получение конструкции с широким спектром поглощения шума, более чем в 1,5 раза превосходящую по эффективности существующие конструктивные решения.

Комбинированная сотовая панель, состоящая из сплошной и перфорированной обшивок, соединенных со слоями сотового заполнителя, отличающаяся тем, что перфорированные обшивки выполнены в виде сеток с различным сопротивлением продувки, увеличивающимся по высоте панели в направлении к сплошной обшивке, а сами сетки соединены с сотовым заполнителем с различной плотностью с соотношением величин плотности от верхнего слоя к нижнему 1:2:3, а ячейки нижнего слоя сотового заполнителя заполнены волокнистым материалом с коэффициентом звукопоглощения α≈0,9.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к полимерным пленкам для использования в пищевой промышленности в качестве упаковки и касается многослойной пленки, способа ее изготовления, многослойного пленочного изделия из этой пленки и устройства для ее изготовления.

Изобретение относится к изолирующей фасонной детали для теплоизоляции элементов строительных конструкций и способу ее изготовления. Деталь состоит из верхней части и нижней части.

Изобретение относится к элементам защиты от подделки и касается электронного и/или оптического блока устройства и способа его формирования. Содержит электронный и/или оптический плоский элемент, прикрепленный к пластиковому телу.

Изобретение относится к способам изготовления перфорированных полотен. .

Изобретение относится к абсорбирующему кислород упаковочному материалу, предназначенному для упаковки пищевых продуктов. .

Изобретение относится к слоистым материалам, используемым в панелях, ширина которых превышает ширину металлических слоев, в частности, обшивочных панелях самолетов.

Изобретение относится к слоистому материалу, состоящему из металлических слоев и пластмассовых связывающих слоев, расположенных между металлическими слоями, и содержащему два внешних по существу сплошных металлических слоя и по меньшей мере один внутренний металлический слой.

Изобретение относится к слоистому материалу, состоящему из чередующихся металлических слоев и по меньшей мере одного пластмассового связывающего слоя; при этом каждый из металлических слоев содержит две секции металлического слоя, взаимно перекрывающие края которых связаны друг с другом.

Изобретение относится к самолетостроению, строительной промышленности и машиностроительной отрасли. .

Изобретение относится к соединению между собой секций акустической сотовой конструкции, с образованием сращенной акустической сотовой конструкции, и может быть применено для сшивания искривленных секций акустической сотовой конструкции с образованием гондол двигателя и других акустических ослабляющих колебания структур.

Изобретение относится к способам изготовления многослойных конструкций из заполнителей в виде повторяющихся пирамидальных и тетраэдальных структур и может быть использовано в производстве многослойных панелей из различных материалов, работающих на устойчивость при действии наружного давления и сжимающей силы.

Изобретение относится к способу изготовления сотового заполнителя из стеклоткани и может быть использовано в ракето-, самолето- и судостроении, строительной, мебельной и упаковочной промышленности при изготовлении трехслойных конструкций сложной кривизны.

Изобретение относится к способам изготовления трехслойных панелей из композиционного материала и может быть использовано для получения панелей авиационной и космической техники, например для изготовления корпусных деталей фюзеляжа самолета.

Изобретение относится к композиционным материалам, используемым в сверхлегких каркасах солнечных батарей и элементов конструкций космических аппаратов, и касается трехслойной панели.

Изобретение относится к способам изготовления трехслойных конструкций из композиционного материала и может быть использовано для получения панелей авиационной и космической техники, например для изготовления корпусных деталей фюзеляжа самолета.

Изобретение относится к области авиации и касается разработки силовых авиационных конструкций крыла и фюзеляжа из полимерных композиционных материалов (КМ) и их защите.

Изобретение относится к конструктивным композитам и касается решетчатой волокнистой композиционной конструкции и способа ее производства. Содержит решетку из многоугольных ячеек-модулей, содержащих, по меньшей мере, три u-образных ребра, изготовленных из волокнистого композиционного слоя, и пенопластовой основы, обеспеченной внутри каждой ячейки-модуля для поддержки u-образных ребер.

Изобретение относится к конструктивным материалам для использования в области остекления малогабаритныъх конструкций и касается листа сотового поликарбоната. Лист имеет частичное утолщение верхней стенки и ребер жесткости.

Изобретение относится к структурным панелям. Структурированная панель, включает в себя внутренний материал основания, имеющего первую и вторую противоположные поверхности, первую и вторую облицовочные пленки, связанные соответственно с первой и второй противоположными поверхностями.

Изобретение относится к строительным конструкциям и может быть использовано для создания строительных блоков, которые могут быть применены для увеличения сейсмостойкости зданий и сооружений. Технический результат - повышение прочности и надежности строительного блока, а также снижение его массовых характеристик. Строительный блок содержит каркас в виде пространственной решетки, представляющей собой ячеистую структуру из пересекающихся под углом двух параллельных рядов плоских элементов, выполненных в виде единой конструкции путем многократного поочередного наложения слоев углеродных нитей вначале вдоль направления одного, а затем вдоль направления другого из двух параллельных рядов плоских элементов с закреплением слоев углеродных нитей между собой эпоксидным клеем. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх