Панель с гофрированным и сотовым заполнителем
Владельцы патента RU 2625467:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к шумопоглощающим конструкционным материалам и касается панели с гофрированным и сотовым заполнителем. Панель включает гофрированный и сотовый заполнители, перфорированную и сплошную обшивки, заполнитель из перфорированного и гофрированного материала, состоящий из чередующихся междцу собой верхних и нижних гофрированных полос, верхние гофрированные полосы заполнителя соединены с сеткой, при этом сотовый заполнитель расположен между сеткой и перфорированной обшивкой и связаны между собой. Конструкция обеспечивает снижение шума в широком диапазоне частот в 1,5-2 раза. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.
Изобретение относится к гофрированным конструкциям, которые находят применение в изделиях авиационной техники, судостроения и в отраслях машиностроения.
Известна гофрированная конструкция, состоящая из перфорированной и сплошной обшивок, соединенных с гофрированным заполнителем.
Обзор зарубежного опыта. Цельносварные слоистые конструкции НИАТ 1978 г., стр. 98 (аналог).
Недостаток конструкции в том, что она обеспечивает поглощение шума в узком спектре частот.
Известна слоистая гофрированная панель Патент 2297329, 1332В3/12 24.08.2004 г. Максименков В.И., Молод М.В. (прототип).
Конструкция панели состоит из обшивок, одна из которых перфорированная. Заполнитель выполнен из чередующихся между собой верхних и нижних перфорированных и гофрированных полос. Между боковыми поверхностями упомянутых верхних и упомянутых нижних полос установлены сетки в поперечном направлении относительно последних.
Однако данная конструкция не обеспечивает требуемый эффект шумоглушения в широком спектре частот.
Изобретение направлено на снижение шума и получение широкополосной картины поглощения шума. Технический результат - повышение эффективности панели в широком спектре частот, что достигается тем, что верхние гофрированные полосы заполнителя соединены с сеткой, при этом сотовый заполнитель находится между сеткой и перфорированной обшивкой и соединяется с ними.
Эффективность такой конструкции обеспечивается тем, что звуковые волны, проникая через перфорацию обшивки, сотовый заполнитель, вызывают резонансные явления.
Дальнейшее ослабление звуковой волны осуществляется при прохождении через сетку, которая обеспечивает дробление ее на отдельные струйки, которые, проникая через гофрированный заполнитель и его верхние перфорированные и гофрированные полосы, рассеиваются и далее теряют энергию при прохождении через нижние перфорированные и гофрированные полосы. В данной зоне наблюдается явление резонанса, при этом наличие наклонных граней заполнителя и чередование перфорированных и гофрированных полос по ширине заполнителя создает условия, при которых каждая высота заполнителя в зонах А, В, С обеспечивает гашение своей частоты. Кроме того, при прохождении звуковых волн через сетки и перфорацию верхних и нижних перфорированных и гофрированных полос гасятся за счет явления интерференции, возникающей от наложения встречных волн с обеих сторон гофра.
Применение перфорированной обшивки, соединенной с сеткой, обеспечивает увеличение входного сопротивления звукопоглотителя и выравнивание спектра частот.
На фиг. 1 изображен общий вид панели с гофрированным и сотовым заполнителем.
Панель с гофрированным и сотовым заполнителем содержит перфорированную обшивку 1, сотовый заполнитель 2, сетку 3, гофрированный заполнитель 4, содержащий верхние и нижние перфорированные и гофрированные полосы заполнителя 5 и 6. Полосы гофрированного заполнителя 4, выполненные из чередующихся между собой верхних перфорированных и гофрированных полос 5, соединены сеткой 3 и нижних перфорированных и гофрированных полос 6, соединенных со сплошной обшивкой 7.
Звуковые волны, проникая через перфорированную обшивку 1, сотовый заполнитель 2, вызывают резонансные явления.
Дальнейшие ослабления звуковой волны осуществляется при прохождении через сетку 3, которая обеспечивает дробление ее на отдельные струйки, которые, проникая через гофрированный заполнитель 4 и его верхние перфорированные и гофрированные полосы 5, рассеиваются и далее теряют энергию при прохождении через нижние перфорированные и гофрированные полосы 6. В данной зоне наблюдается явление резонанса, при этом наличие наклонных граней заполнителя 4 и чередование перфорированных и гофрированных полос 5 и 6 по ширине заполнителя 4 создает условия, при которых каждая высота заполнителя в зонах А, В, С обеспечивает гашение своей частоты. Кроме того, при прохождении звуковых волн через перфорацию верхних 5 и нижних перфорированных и гофрированных полос 6 гасятся за счет явления интерференции, возникающей от наложения встречных волн с обеих сторон гофра.
Таким образом, увеличение количества слоев панели, состоящей из сотового заполнителя 2 и гофрированного заполнителя 4, приводит к расширению полосы поглощения звуковых частот и повышает эффективность конструкции.
Проведенные эксперименты подтвердили обеспечение поглощения широкого диапазона частот и снижение шума более чем в 1,5-2 раза.
1. Панель с гофрированным и сотовым заполнителем, включающая перфорированную и сплошную обшивки, заполнитель из перфорированного и гофрированного материала, состоящий из чередующихся между собой верхних и нижних гофрированных полос, отличающаяся тем, что верхние гофрированные полосы заполнителя соединены с сеткой, при этом сотовый заполнитель расположен между сеткой и перфорированной обшивкой и связаны между собой.
2. Панель с гофрированным и сотовым заполнителем по п. 1, отличающаяся тем, что перфорированная обшивка соединена с сеткой и сотовым заполнителем.
