带有倾斜蜂窝结构的声学衬套.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110230541A(43)申请公布日2019.09.13(21)申请号201910164867.3(22)申请日2019.03.05(30)优先权数据15/9112602018.03.05US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人R.D.西达M.W.西克曼(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人张珺陈浩然(51)Int.Cl.F02C7/045(2006.01)权利要求书1页说明书18页附图32页(54)发明名称带有倾斜蜂窝结构的声学衬套(57)摘要本发明涉及带有倾斜蜂窝结构的声学衬套。具体而言，本公开提供了可用于缓冲或衰减声波的声学结构和相关系统和方法，声波例如包括由涡轮机（例如涡轮发动机）的各个方面或构件产生或发出的噪声。这些声学结构包括倾斜多面体蜂窝结构，包括会聚多面体单元和发散多面体单元，以及制造和使用这种声学结构的相关系统和方法。CN110230541ACN110230541A权利要求书1/1页1.一种声学衬套，包括：核心层，其包括折叠以形成成阵列的倾斜多面体蜂窝结构的多个成条的核心材料，所述成阵列的倾斜多面体蜂窝结构包括：多个会聚多面体单元；和多个发散多面体单元。2.根据权利要求1所述的声学衬套，还包括：面板；和背板，其中所述核心层定位在所述面板和所述背板之间。3.根据权利要求1所述的声学衬套，其中，所述成阵列的倾斜多面体蜂窝结构包括与平行多面体蜂窝结构组合的倾斜多面体蜂窝结构，所述平行多面体蜂窝结构包括直棱柱。4.根据权利要求1所述的声学衬套，其中，所述会聚多面体单元中的至少一些和/或所述发散多面体单元中的至少一些包括棱锥或楔。5.根据权利要求1所述的声学衬套，其中，所述会聚多面体单元中的至少一些和/或所述发散多面体单元中的至少一些包括截头体或截头多面体。6.根据权利要求5所述的声学衬套，其中，所述截头体或截头多面体包括：三角截头体、四角截头体、五角截头体、六角截头体、七角截头体、八角截头体、九角截头体、十角截头体、十一角截头体、或十二角截头体。7.根据权利要求5所述的声学衬套，其中，所述会聚多面体单元中的至少一些包括小于1.0的截头体因子和/或所述发散多面体单元中的至少一些包括大于1.0的截头体因子。8.根据权利要求2所述的声学衬套，其中，所述会聚多面体单元中的至少一些和/或所述发散多面体单元中的至少一些包括垂直于所述会聚或发散多面体单元的顶面和/或底面的至少一个侧面，所述顶面朝向所述面板的内表面定向且所述底面朝向所述背板的内表面定向。9.根据权利要求1所述的声学衬套，其中，所述声学衬套的至少一部分包括平坦的平面轮廓和/或曲线平面轮廓。10.根据权利要求1所述的声学衬套，其中，所述会聚多面体单元中的至少一些包括从1至30度范围内的会聚角。2CN110230541A说明书1/18页带有倾斜蜂窝结构的声学衬套技术领域[0001]本公开大体上涉及声学结构和相关系统和方法，其可用于缓冲或衰减声波，包括例如由涡轮机（例如涡轮发动机）的各个方面或构件产生或发出的噪声。本文更具体地公开了包括倾斜多面体蜂窝（cellular）结构（包括提供连续自由度的声学处理的蜂窝结构）的声学结构，以及制造和使用这种声学结构的相关系统和方法。背景技术[0002]在高人口区域和噪声控制环境中，飞行器发动机噪声可能是问题。噪声大体上包括来自飞行器中的各种源机构的贡献，其中风扇噪声大体上是起飞和着陆时噪声的主要成分。风扇噪声穿过发动机进气管道传播，且然后发出到外部环境。已知诸如衬套的声学结构应用在机舱的内壁上，以缓冲或衰减穿过发动机管道传播的风扇噪声。这些声学结构或衬套大体上包括夹在多孔面板和固体背板之间的成阵列的蜂窝状蜂窝结构。多孔面板大体上朝向噪声源定向，从而允许声波进入蜂窝结构。固体背板大致不受声波的影响，从而允许蜂窝结构或单元充当声学谐振器。[0003]先前声学衬套的声学缓冲或衰减性能典型地取决于蜂窝结构的深度。通过与单元深度相关的蜂窝结构充分缓冲声波的频率，其中较低的频率需要增加的单元深度以用于足够的缓冲或衰减性能。大多数商用飞行器使用涡轮机，例如具有高旁通比的涡扇发动机，这意味着相对较大部分的风扇空气旁通涡轮。这是因为高旁通比改善了燃料消耗。然而，高旁通涡扇发动机倾向于发出更多低频下的声音，其需要相应较深的蜂窝结构，这往往会增加声学衬套的尺寸和重量。[0004]跨过涡扇发动机产生的频率范围来缓冲或衰减声音的努力面临着使声学衬套的尺寸和重量最小化同时仍然在一定范围的声音频率上提供足够的噪声降低的问题。可以添加额外的蜂窝结构以分别解决不同的频率。例如，存在声学衬套，其具有由多孔隔膜板隔开的两个蜂窝层，称为两自由度衬套。然而