吸声结构的制作方法

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1.本公开涉及用于抑制环境噪声(例如，反射噪声)的吸声结构的领域，诸如在结构内，例如交通工具(例如，航空器)内的噪声。

背景技术：

2.在交通工具运行期间，可能从多个来源产生噪声。例如，在航空器中，外部湍流、航空器发动机喷射废气以及由此产生的振动可以产生噪声。此外，来自乘客舱内的噪声，例如气候控制特征、乘客谈话、食品和饮料服务物件的移动和使用、以及抽水马桶活动等等，也可以增加室内声级，并且可能增加乘客不适。
3.在交通工具内部的固体表面可能反射声波，这可能导致在交通工具内的人员需要佩戴护耳用具并通过耳机和麦克风交流。为了在商用交通工具内的机组人员和乘客的舒适性和安全性，通常会并入噪声衰减技术来减少声音通过驾驶舱和乘客舱的传递。一种常见的技术利用附接到交通工具内部的垂直表面的吸音嵌板的使用来减少反射的声波。然而，声波的反射可能特别难以用其中其他内表面是轮廓的平板减轻，诸如，例如，航空器的高架储仓、机身衬里和厨房内。
4.一些传统的吸音嵌板(即，声学结构)包含：后蒙皮；开孔蜂窝芯子，其具有附接到后蒙皮的后表面；开放性编织加固物，其附接到蜂窝芯子的前表面；和刚性穿孔面板，其附接到纱罗编织加固物。一些声学结构设计进一步包含定位在蜂窝芯子和穿孔面板之间的网孔层，其中网状层是透声的。声学结构附接到航空器驾驶舱和乘客舱的内表面，并且在交通工具内提供某种程度的噪声衰减。穿孔面板提供耐用的表面，其抵抗物理接触带来的损坏并且通常是阻燃的。

技术实现要素：

5.下列呈现了简化的总结，以提供对本公开的一个或多个实施的一些方面的基本理解。该总结不是广泛的概述，也不是意欲识别本公开的重要或关键要素，也不是为了描绘本公开的范围。相反，其主要目的仅仅是以简化形式呈现一个或多个概念，作为下文详细描述的序言。
6.本发明者已经认识到，传统嵌板的制造成本可能很高，并且通常限于基本上平坦且没有复杂轮廓的嵌板样表面，限制了可以安装此类结构的位置。如本文所使用的，“复杂轮廓”应当理解为意味着当勾勒声学结构的边界形状时，声学结构的表面的弯曲是多方向的。例如，天花板设计可以在两个正交方向上表现出弯曲，诸如在加压的机身的外壳内向前和向后，以及从左到右。此外，此类传统嵌板增加了交通工具的重量，从而增加了在行进期间的能量消耗。虽然声学结构的表面可以印刷以合并图形设计，但这些结构最常见的是以简单的美感为特征，诸如纯。具有改进的声音衰减同时减轻重量并符合交通工具内期望的轮廓和颜的声学结构设计是期望的。
7.根据本公开的实例，提供了呈现前表面和后表面的声学结构。声学结构包含：支撑
层，其包括后表面；蜂窝芯子，其包括限定在背面和前面之间的厚度以及限定多个蜂窝单元的多个壁，其中多个蜂窝单元延伸穿过至少朝着前面向外开口的蜂窝芯子的厚度，并且其中蜂窝芯子的背面贴附于支撑层；网孔层，其贴附于蜂窝芯子的前面；以及编织织物层，其贴附于网孔层并且贴合声学结构的前表面。
8.通过提供根据所述结构的声学结构，可以获得轻量的消音结构，该结构符合应用的任意数量的期望轮廓。此外，基于使用容易获得的编织织物作为顶层，在没有从安装位置移除声学结构的情况下可以实现将声学结构恢复到类似新的或接近新的状态。
9.根据进一步的实例，提供了包括声学结构的降噪系统，所述声学结构形成限定航空器的乘客舱的至少一部分的表面。声学结构包含：支撑层；蜂窝芯子，其包括限定在背面和前面之间的厚度以及限定多个蜂窝单元的多个壁，其中多个蜂窝单元延伸穿过至少朝着前面向外开口的蜂窝芯子的厚度，并且其中蜂窝芯子的背面贴附于支撑层；网孔层，其贴附于蜂窝芯子的前面；以及编织织物层，其贴附于网孔层并且贴合声学结构的前表面。
10.通过在航空器内提供根据所述结构的声学结构，可以基于减轻的重量实现燃料节省，同时提供期望的减低噪声水平。此外，由于在航空器内存在许多轮廓表面，所述结构可以在航空器内的任何数量的应用中实施，从而导致更大的噪声减低，并且进而导致更大的乘客舒适性。
11.根据本公开的更进一步的实例，提供了用于修复安装在航空器内的声学结构的方法。该方法包含将安装在航空器的乘客舱内的声学结构的现有编织织物层与网孔层分离，将粘合剂施加到网孔层和替换编织织物层中的至少一个，并且通过粘合剂将替换编织织物层粘附到网孔层。
12.此类方法的实施方式可以允许将有轮廓的声学结构快速恢复到类似新的或几乎新的状态，即使在安装位置中。由于容易获得的编织织物的实施并且由于更换时间大大减少，这导致了成本节约。
13.意图是可以将上述元素与说明书内的那些元素进行组合，除非另有矛盾之处。
14.应当理解的是前面的一般描述和下面的详细描述都只是说明性和解释性的，并且不应被认为是限制。
附图说明
15.并入本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图说明了本公开的实施方式，并且与说明书一起用来解释本公开的原理。在附图中：
16.图1是根据本公开的实施方式的声学结构的分解横截面。
17.图2是组装之后图1的结构的横截面。
18.图3是根据本公开的实施方式的蜂窝芯子的平面图。
19.图4是根据本公开的用于形成声学结构的实施方式的横截面。
20.图5是比较传统声学结构与根据本公开的声学结构的吸声特性的图。
21.图6a是在其表面上方显示出复杂的轮廓的说明性的声学结构；
22.图6b是图6a的声学结构的复杂轮廓的横截面的分解图；
23.图6c显示了图6a的声学结构，其包含应用于编织织物层的图形设计；
24.图7显示了根据本公开的实施方式的包含多个声学结构的交通工具(航空器)；
25.图8是根据本公开的另一个声学结构的横截面；和
26.图9是根据本公开的实例的说明用于修复安装在交通工具中的声学结构的方法的流程图。
27.应当注意的是附图的一些细节已经被简化并且被绘制以促进对本公开的理解，而不是为了保持严格的结构准确性、细节和比例。
具体实施方式
28.现在将详细参考本公开的实例实施方式，其实例在附图中被说明。通常，和/或在方便的情况下，将在整个附图中使用相同的参考编号来涉及相同或相似的部分。
29.一些传统的声学结构包含：后蒙皮；开孔蜂窝芯子，其具有附接到后蒙皮的后表面；纱罗编织加固物网孔层；和刚性穿孔面板，其由附接到蜂窝芯子的前表面的穿孔层压材料提供。虽然这些传统的声学结构在减少声波反射方面是有效的，但它们受到一些限制。例如，通过面板的穿孔很难制造且成本高昂，该穿孔允许声波穿过面板并且进入蜂窝芯子。结构中的穿孔必须精确地完成以提供美观的表面，因为面板对乘客和机组人员是可见的。此外，声学结构是相对重的，至少部分是由穿孔面板的质量相对较大造成的，穿孔面板由纤维增强塑料制成并且可以包含铝箔。更进一步，这些嵌板由于它们的构造而通常限于平板结构，并且经常限于用作例如航空器内的舱壁。因此，此类嵌板通常也没有美学用处。
30.本公开的实例提供了可以被实施为降噪系统的声学结构，并且在一些实施方式中，重量更轻，更容易以更低的成本制造，与一些传统的声学结构相比具有改进的声音阻尼特性，和/或可以塑型(contoured)以作为各种机舱内结构(例如，高架储仓、厨房橱柜、机身衬里诸如天花板和墙壁、壁橱内表面等)起作用。与传统的声学结构相比，根据本公开的声学结构可以具有减轻的重量，这至少部分是由使用编织织物层而不是纤维增强塑料穿孔面板造成的。与传统的声学结构设计相比，根据本公开的声学结构的重量可以减少多达0.27千克每平方米(kg/m2)。此外，将本发明的声学结构恢复到类似新的或接近新的状态可以快速执行，即使当声学结构仍然在安装位置时。
31.可以在本公开的实施期间形成的过程中的结构在图1和图2中描绘。图1描绘了根据本公开的实施方式的声学结构100的一小部分的分解横截面，以及图2描绘了图1实施方式的组装横截面。为了简单起见，声学结构的轮廓未在图1和2中显示。该实施方式包含支撑层102，诸如防潮背衬层，其具有后表面104和前表面106；和在热固性或热塑性基质(例如，酚醛树脂、环氧树脂、聚酯等)中的蜂窝芯子108(例如，玻璃纤维、碳纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺织物诸如包含间位芳纶纤维的间位芳纶织物诸如等)。蜂窝芯子108可以包含后表面110和前表面112。该实施方式可以进一步包含如下文更详细描述的网孔层114，其具有后表面116和前表面118。网孔层114提高了声学结构的结构刚度和/或强度，同时允许声音进入蜂窝芯子。本公开的实施方式进一步包含具有后表面122和前表面124的编织织物层120。在该实施方式中，为了描述的目的，“后表面”是与声学结构100将附接到的附着表面最接近的结构表面，和/或在安装的配置中在人员空间中通常对个人不可见的表面，所述人员空间例如在交通工具(例如航空器)内的乘客舱或驾驶舱。“前表面”是与后表面相对的结构的表面，最靠近人员空间并且通常从人员空间内可见。应当理解的是附图描绘了概括性说明性实施方式，并且根据本公开的实际声学结构可以包含为简单起见
未被描绘的其他结构，同时可以移除或修改各种描绘的结构。
32.支撑层102可以包括，例如纤维(例如，玻璃纤维、碳纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺织物诸如间位芳纶织物诸如等)。支撑层102可以进一步是或包含用粘合剂130预浸渍的材料，通常被称为预浸材料。如下所述，并入支撑层102中的粘合剂130(例如，热固性聚合物基质材料诸如环氧树脂，或热塑性树脂)将支撑层102的前表面106粘附到蜂窝芯子108的后表面110。因此支撑层102可以是或包含热固性复合材料或热塑性复合材料(例如，酚醛树脂、环氧树脂、聚酯等)。支撑层102也可以是或包含任何材料，诸如金属、纸、木材、塑料等，其是适当的刚性以允许牢固地附着到结构(诸如运输交通工具的表面)。支撑层102可以具有在声学结构100的预期应用中足以提供用于支撑负载和应力的结构完整性而没有损坏的厚度，例如，大约0.001英寸至大约0.030英寸。在使用期间，声学结构100可以使用粘合剂层202(例如，环氧树脂)和/或一个或多个紧固件(未显示)附接到运输交通工具的表面200(图2)，所述紧固件例如机械紧固件诸如螺栓、螺钉、吊钩等。
33.支撑层102可以呈现单方向的或多方向的轮廓，这取决于例如对于交通工具的预期安装和/或操作。例如，在声学结构100拟被实施为航空器的乘客舱内的高架储仓封闭壳的情况下，支撑层102可以根据高架储仓的预期形状来塑型，使得如下所述的声学结构100的后续部件可以基本上贴合期望的形状。在另一个实例中，在声学结构100拟被实施为厨房橱柜部件(例如，橱柜门)的情况下，支撑层102可以被适当地塑型以匹配此类部件的预期形状。
34.根据一些实例，声学结构100的轮廓可以是复杂的。图6a-c显示了说明性的声学结构，其包含在其表面上方的复杂轮廓，并且在下面进行更详细的描述。
35.在例如热固性或热塑性聚合物基质(例如，酚醛树脂、环氧树脂、聚酯等)中，蜂窝芯子108可以包括纤维增强复合材料(例如，玻璃纤维、碳纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺织物诸如包含间位芳纶纤维的间位芳纶织物诸如等)。为了提供结构完整性的目的，蜂窝芯子108也可以是或包含任何足够刚性的材料，诸如金属、纸、木材、塑料等。蜂窝芯子108具有从后表面110延伸到前表面112的厚度“t
1”，其中蜂窝芯子108的厚度t1可以为大约0.25英寸至大约2英寸，尽管其他更薄或更厚的尺寸取决于声学结构的预期用途和设计被考虑。蜂窝芯子108包含限定多个蜂窝单元134的多个壁132，其中多个蜂窝单元134穿过蜂窝芯子108的厚度t1从后表面110延伸至前表面112。蜂窝芯子108在图3中的平面图中进一步描绘，其中蜂窝芯子108可以具有大约5英寸至大约120英寸的宽度“w”和大约5英寸至大约120英寸的长度或高度“h”，尽管其他宽度和/或高度尺寸取决于声学结构的预期用途和设计被考虑。
36.网孔层114可以包括机织织物，例如具有纱罗编织的织物，并且可以被配置为提高声学结构的结构刚度和/或强度，同时允许声波进入网孔层114所贴附的蜂窝芯子。
37.网孔层114可以由任何合适的材料制造，并且可以包括例如玻璃纤维织物、碳纤维织物和/或聚酯织物，并且可以包括合成纤维诸如尼龙、人造丝、腈纶等，以及天然纤维诸如棉、羊毛等。合适的网孔层包含可从获得的和hexforcetm8800。
38.根据一些实例，网孔层114可以是预浸材料，其中网孔层114的材料是用粘合剂142(例如，热固性聚合物基质材料，诸如环氧树脂，或热塑性树脂)预浸渍的。如下所述，并入网
孔层114的粘合剂142可以配置为将网孔层114的后表面116粘附到蜂窝芯子108的前表面112。因此网孔层114可以是或包含热固性复合材料或热塑性复合材料(例如，酚醛树脂、环氧树脂、聚酯等)。
39.根据一些实例，粘合剂142可以配置以便避免干扰声波从声学结构100的外部进入蜂窝芯子108的穿过。例如，粘合剂142可以是高粘度粘合剂(例如，具有大于10000厘泊的粘度)以防止粘合剂的渗出和/或其他传输到形成在网孔和/或蜂窝芯子108中的孔口中。
40.编织织物层120可以包括柔韧的阻燃材料，该材料耐用并且抵抗由与编织织物层120可能接触到的其他结构的物理接触造成的损坏。此外，编织织物层120应该由可洗涤或可清洁的材料制成，以便使在使用期间视觉暴露的编织织物层120保持视觉吸引力。
41.编织织物层120的材料可以进一步是可印刷的，使得可以应用期望的设计(例如图形)，例如航空公司标志(例如，通过喷墨印刷、丝网漏印法、染料升华等)并且被保留在编织织物层120上或之内。根据本公开的实例，在声学结构上印压的说明性图形设计650在图6c中突出显示。
42.编织织物层120可以包括例如棉、羊毛、聚酯、芳香聚酰胺聚合物、芳族聚酰胺、间位芳族聚酰胺纤维、改性腈纶织物和/或对位芳族聚酰胺纤维。其他合适的阻燃编织织物可从和/或replin获得。
43.编织织物层120可具有大约0.005英寸至大约0.1英寸的厚度“t
2”，以及大约250克每平方米(g/m2)至大约450g/m2的基重，例如350g/m2，尽管更大和更小的厚度和基重取决于预期用途和设计被考虑。通过根据这些规格实施织物，可以在没有引入不期望的重量的情况下实现期望的声音衰减。进一步，编织织物层120的宽度和长度或高度可以接近蜂窝芯子108的宽度w和长度或高度h。
44.由编织织物层120构成的材料的孔密度可以根据例如编织技术(例如，纬编、纬编等)、纱线密度、在编织操作期间使用的张力、编织织物的厚度等而变化。例如，可以使用单一平纹单面编织布风格的编织操作使用期望密度的纱线并且在期望的滑架张力下制备说明性的纬编织物，产生特定的孔密度。可以使用经编风格的编织操作和期望密度的纱线在期望的滑架张力下制备另一种说明性的经编织物，产生与平纹单面编织布风格的编织织物不同的孔密度。技术人员在阅读本公开之后将理解可以使用各种编织技术和纱线密度获得不同的期望的孔密度。
45.例如，编织织物层的孔密度可以被配置成使得编织织物层的孔基本上与蜂窝单元开口对齐。此类配置可以允许声波最初被织物消散。进一步，网孔层中的开口可以使在编织织物层的孔和蜂窝单元的开口之间能够流体连通，从而使得剩余的声音被引导至蜂窝单元内以额外的衰减。
46.可以基于例如声学结构的轮廓、声学结构的预期放置、期望的声音衰减(例如，基于强度和/或频率)等来选择用于特定声学结构的编织织物。例如，可以选择具有第一厚度、编织技术和第一孔密度的编织织物用在航空器中充当高架储仓的声学结构上，以及可以选择具有第二厚度、编织技术和孔密度的第二编织织物用作为航空器中的厨房橱柜。通过根据位置改变织物，可以实现不同的衰减特性，导致大大减低噪声并提高乘客舒适性。
47.在声学结构100的制造期间，可以如图4的上部分中所描绘的堆叠支撑层102、蜂窝芯子108和网孔层114以形成嵌板子组件400，然后对其进行加工以固化嵌板子组件400。例
如，该过程可以包含对真空袋402内的嵌板子组件400施加压力。来自真空袋402内和在嵌板子组件400周围的空气404可以使用传统的加工技术通过真空袋排气口406从真空袋402排出。任选地，可以将热施加到真空袋402内的嵌板子组件400达合适的持续时间，或者嵌板子组件400可以在环境(例如，室温)温度下固化。施加压力和(可选的)热固化嵌板子组件400，例如，通过固化浸渍支撑层102的粘合剂130，从而使用支撑层102内的粘合剂130将支撑层102的前表面106粘合到蜂窝芯子108的后表面110。进一步，施加压力和(可选的)热固化嵌板子组件400，例如，通过固化浸渍网孔层114的粘合剂140，从而将网孔层114的后表面116粘合到蜂窝芯子108的前表面112。
48.如图4的下部分所描绘的，在固化嵌板子组件(例如，粘合剂130、140)之后，将固化的嵌板子组件400从真空袋402中移除。随后，使用粘合剂层142将编织织物层120的后表面122附接到网孔层114的前表面118，粘合剂层142是或可以包含热塑性塑料、热固性塑料、腈纶、聚酰胺、聚酯、尿烷和/或橡胶粘合剂、这些中的两种或多种的组合、或另一种合适的粘合剂中的一种或多种。有不同的粘合剂层142的施加方法，例如，通过喷涂、热熔或辊式涂布。如所描绘的，将编织织物层120连接到网孔层114的粘合剂层142被应用为拟仅覆盖(overlie)(如接触)蜂窝芯子108的多个壁132并且不覆盖(如进入)多个蜂窝单元134的非连续的、图案化的层。蜂窝单元134内部的粘合剂会导致不期望的情况，诸如由于存在定位不当的不可用的粘合剂而增加结构的重量以及制造质量挑战的可能性。使粘合剂层142形成为覆盖层将导致在声波进入蜂窝单元134之前声波从粘合剂层142反射，从而降低声学结构100对声波的吸收。使粘合剂层142形成为图案化的层确保声波通过在粘合剂层142内的横截面开口或孔隙并且进入蜂窝单元134，以便使声波从声学结构100的反射减弱。
49.图5是绘制了多个不同声学结构关于频率范围的吸声系数的曲线图500，其中频率范围从大约500赫兹(hz)至大约6500hz。结果是使用br
ü
el&牌便携式阻抗计9737型测量的。参考编号502绘制了使用如本领域已知的穿孔刚性面板的传统声学结构的吸声系数结果。根据本公开的实例，参考编号504绘制了具有编织织物顶层的声学结构的结果点。参考编号505-512绘制了具有覆盖蜂窝芯子的各种织物面板的声学结构的点。参考编号505和506绘制了两种平纹梭织尼龙织物样品的结果，其中两种织物样品相对于面积的重量变化。参考编号508、510和512分别绘制了用2.5、10和5材料(可从textil gmbh获得)铺设的声学结构的结果。织物是聚酯纤维声学纺织品，其中聚酯纤维具有特定的化学结构，并且参考编号“2.5”、“5”和“10”涉及装饰性菱形的尺寸，以毫米为单位，形成为每个特定织物的三维特征。所示的每个样品都包含具有1.0英寸的厚度的蜂窝芯子。
50.如图5所示，根据本公开形成的声学结构包含编织织物顶层，并且在更宽的频率范围内具有比包含穿孔刚性面板(由参考编号502标识)的传统声学结构更好的吸声性能。特别是在大约2500hz至6000hz范围内的频率下，与使用穿孔面板的传统声学结构502相比，编织织物声学结构在吸收和/或衰减反射声波方面表现更好。实际上，在这个频率范围内，本公开的声学结构就声音衰减而言胜过所有其他测试结构。
51.进一步，发现具有编织织物层和蜂窝芯子(具有大约1.0英寸厚度)的声学结构比具有蜂窝芯子(具有0.5英寸厚度)的类似声学结构在衰减反射声方面更好。一般而言，根据本公开的声学结构可以具有大约0.25英寸至大约2.0英寸、或大约0.5英寸至1.5英寸，例如
大约1.0英寸的厚度的蜂窝芯子，或另一个合适厚度的蜂窝芯子，这取决于使用和设计。具有过度薄的蜂窝芯子的声学结构不会提供合适的声波反射衰减，然而具有太厚的蜂窝芯子的声学结构将需要在交通工具车厢内的过多空间(例如，航空器的乘客舱)。
52.在一些实施方式中，在从400hz至5,000hz的宽频率范围内，如通过astm e1050-98测量的，声学结构将具有范围从大约0.6至大约1.0(例如，从0.6至1.0)的吸收系数。这与单独测试的声学织物进行比较，根据其透过性和其他因素，其将具有在0.2和0.3之间的吸收系数。实心面蜂窝芯子板将具有接近于零的吸收系数，对应于100％的声波被反射。
53.现在将描述根据本公开的用于形成声学结构和/或用于使用声学结构的方法。在本文中描述了在图1-5和图6a-c中描绘的声学结构的形成，但这不限于任何特定结构或用途，除非本文明确说明。该方法可以在其他过程之前、期间或之后执行，例如，作为组装子过程。应当理解的是虽然该过程被描述为一系列动作或事件，但本公开不受限于此类动作或事件的排序。一些动作可以以不同的顺序发生和/或与除了本文中描述的那些之外的其他动作或事件同时发生。进一步，根据本公开的方法可以包含为简单起见没有被描绘的其他动作或事件，同时一个或多个描绘的动作或事件可以作为该方法的子过程被移除或修改。
54.可以形成包含支撑层102、蜂窝芯子108和网孔层114的嵌板子组件400。在该实施方式中，支撑层102是用第一粘合剂130预浸渍的并且网孔层114是用第二粘合剂140预浸渍的，第二粘合剂140可以与第一粘合剂130相同或不同。(如本文所使用的，除非另有说明，关于浸渍在另一个结构中的粘合剂和/或机械的将两个结构连接在一起的粘合剂层的术语“第一”、“第二”和“第三”仅仅用于独特的识别不同的粘合剂层或粘合剂，并且不意味着相对于任何制造过程的组装顺序)。随着蜂窝芯子108与支撑层102和网孔层114物理接触，将热和/或压力施加至嵌板子组件400，例如在固定装置402诸如真空袋402内的，以固化第一粘合剂130和第二粘合剂140，从而将支撑层102的前表面106附接到蜂窝芯子108的后表面110，并且将蜂窝芯子108的前表面112附接到网孔层114的后表面116。嵌板子组件400可以从在固化粘合剂130、140之后的固定装置402处被移除。
55.接下来，编织织物层120作为面板被附接到嵌板子组件400并且，更具体而言，编织织物层120的后表面122在第一粘合剂130和第二粘合剂140的固化之后被附接到网孔层114的前表面118，其中第一粘合剂130可以是与第二粘合剂140相同的组成或不同的组成。附接可以包括在网孔层114和编织织物层120之间使用粘合剂层142。粘合剂层142可施加到网孔层114的前表面118、编织织物层120的后表面122或两者，然后编织织物层120与网孔层114物理接触并且使用任何合适的技术来固化粘合剂层142。当粘合剂层142被固化时，可以将圧缩圧力施加至编织织物层120以保持与蜂窝芯子108对齐，并且保持粘合剂层142与蜂窝芯子108和编织织物层120的物理接触。
56.粘合剂层142按照图案(例如，非连续图案)被施加，使得在将编织织物层120附接到网孔层114之后，粘合剂层142覆盖蜂窝芯子108的多个壁132，并且不覆盖多个蜂窝单元134，这是由于上面讨论的原因。
57.在声学结构100的制造期间施加至编织织物层120的压缩压力可以很低以避免压碎编织织物层120，但足以允许期望的粘附。在一个实施方式中，例如，使用合适的固定装置402，可以将大约1.0磅每平方英寸(psi)至大约15.0psi的压缩压力施加至编织织物层120，然而可以考虑其他压缩压力，只要编织织物层120的声学特性不会受到负面影响、损害或退
化。低于1.0psi的压缩压力可能导致编织织物层120与下层结构的粘合不充分，然而高于15.0psi的压缩压力可能导致编织织物层120的损坏或变形。由于高温和大气压力也趋向于在压缩力的施加期间损坏编织织物层120，所以粘合剂层142对编织织物层120的施加最好在室温或接近室温(例如，从65
°
f至65
°
f)以及在标准大气压或接近标准大气压下执行。
58.图6a是在其表面上展示复杂轮廓的说明性声学结构，图6b是在图6a的声学结构上显示的复杂轮廓的一部分的分解图。此外，图6c显示了图6a的声学结构具有应用于编织织物层120的图形设计650。根据一些实例，声学结构100可以形成运输交通工具700(图7)的结构部件的表面602。可选地或另外地，声学结构可以附接到表面602，诸如例如附接到运输交通工具700(图7)的结构部件的表面以形成复合结构600。举一个装备有声音衰减能力的航空器的高架储仓的实例，如本文所描述的声学结构100可以在安装在航空器内之前或之后形成或被贴附于高架储仓的表面602以形成复合结构600。
59.根据进一步的实例，例如，在不考虑承载的情况下，本公开的声学结构可以在不附着到附加表面诸如复合结构600的情况下实施。
60.图7描绘了其中安装有根据本公开的一个或多个声学结构100的交通工具700。尽管图7描绘了交通工具700(例如，航空器)，应当理解的是一个或多个声学结构100可以安装在其它运输交通工具中，诸如其它类型的航空航天飞行器、船只、铁路车辆或其它陆路交通工具等，或应用于其中期望减轻反射声音(诸如环境噪声)的其他非交通工具用途。在该实施方式中，声学结构100被配置为形成高架储仓的复合结构600，悬挂在航空器的机身的上部。根据一些实例，本公开的声学结构100可以贴附于例如交通工具700的乘客舱704、厨房橱柜等内的划分区域的舱壁的垂直侧。
61.与传统的声学结构相比，根据本公开的声学结构100可以具有减少的声波反射，例如，如图5的曲线图500所示。进一步，本公开的声学结构可以重量更轻，并且可以更容易恢复到类似新的或接近新的状态。此外，此类结构可以设有期望的图形设计，其以后可以很容易地改变。
62.应当理解的是考虑各种其他声学结构实施方式和形成方法。例如，图8描绘了包含背衬层802、蜂窝芯子108、网孔层804和编织织物层120的声学结构800。在该实施方式中，声学结构800不是使用预浸材料结构形成的，而是包含多个离散的粘合剂层。背衬层802和网孔层804可以分别类似于图1实施方式的支撑层102和网孔层114。然而，与支撑层102相比，背衬层802未用粘合剂130浸渍。进一步，与网孔层114相比，网孔层804未用粘合剂140浸渍。在图8中描绘的粘合剂层142可以是如上文关于图4所描述的材料，并且因此编号相同。
63.在该实施方式中，背衬层802用第一粘合剂层806物理地附接到蜂窝芯子108，并且蜂窝芯子108用第二粘合剂层808物理地附接到网孔层804。网孔层804可以如上文关于图4所描述的使用粘合剂层142物理地附接到编织织物层120，因此在该实施方式中，粘合剂层142提供第三粘合剂层142。粘合剂层806、808、142中的每一个可以包括热塑性塑料、热固性塑料、腈纶、聚酰胺、聚酯、尿烷和/或橡胶粘合剂、这些中的两种或多种的组合、或另一种合适的粘合剂中的一种或多种。其中粘合剂层806、808、142中的每一个可以彼此之间相同或不同。
64.如图8所描绘的，第一粘合剂层806可以形成为覆盖层，然而第二粘合剂层808和第三粘合剂层142形成为例如非连续的有图案的层，由于上文讨论的原因，使得它们仅覆盖蜂
窝芯子108的多个壁132，并且不覆盖多个蜂窝单元134。将第二粘合剂层808和第三粘合剂层142形成为覆盖层将导致在声波进入蜂窝单元134之前声波从这些粘合剂反射，从而降低声学结构800对声波的吸收。将这些层形成为有图案的层确保声波穿过粘合剂层内的横截面开口或孔隙并且进入蜂窝单元134，以便减弱声波从声学结构800的反射。
65.应当理解的是在声学结构800的一些形成方法中，每一个层被组装为如图8所描绘的单个结构，然后可以同时固化所有的粘合剂层806、808、142。在其他实施方式中，声学结构800的形成可以通过形成两个或更多个子组件来执行，然后将其组装以形成完整的声学结构800。例如，在一种实施方式中，可以使用第一粘合剂层806将蜂窝芯子108附接到背衬层802，使用合适的固化工艺将其固化。接下来，可以使用第二粘合剂808将网孔层804附接到蜂窝芯子108，使用合适的固化工艺将其固化。随后，可以使用第三粘合剂层142将编织织物层120附接到网孔层804，然后使用合适的固化工艺将其固化。考虑用于组装声学结构800的其他实施方式。
66.根据本公开的实例，图9是说明用于修复安装在交通工具中的声学结构的方法的流程图。一旦声学结构100已安装在交通工具中，声学结构100的表面可能由于使用或误用而变脏和/或损坏，并且可能需要修复声学结构以将安装的声学结构100的外观恢复到新的或类似新的。可选地或另外地，可能期望用具有第二图形设计的替换编织织物层120改变具有第一图形设计的现有编织织物层120，例如在将交通工具出售给新所有者的情况下。
67.根据本公开的实例，即使当声学结构安装在交通工具中时(步骤902)，编织织物层120可以与声学结构100的网孔层分离。例如，可以加热保持编织织物层120的粘合剂以软化粘合剂并且允许更容易地将编织织物层与粘合剂分离。然后可以将编织织物层120从网孔层104的表面拉出和/或刮去，以移除现有的编织织物层120。
68.一旦现有的编织织物层120已经被移除，就可以将新的粘合剂层提供到网孔层140和/或替换编织织物层的表面(步骤904)。例如，编织织物层120可以包含准备安装在网孔层140上的粘合剂层。可选地或另外地，例如，粘合剂可以存在于网孔层140(例如，预浸网孔层140)上、喷涂或以其他方式施加到网孔层140上，为替换编织织物层120的安装做准备。
69.根据一些实例，可能不施加新的粘合剂，并且步骤904可以被认为是可选的。
70.然后可以将替换编织织物层120施加到网孔层140用于最终安装(步骤906)。例如，替换编织织物层120可以被拉长以适合声学结构100的轮廓表面，并且施加压力以将替换编织织物层120粘附到网孔层140。
71.因此，根据本公开的声学结构可以比传统的声学结构在重量上更轻，从而降低运输交通工具的营运成本。此外，与使用难以制造的刚性穿孔面板的传统声学结构相比，根据本公开的声学结构使用柔性编织织物层120作为面板，其提供视觉上吸引人的表面，接受图形设计(例如，通过打印)，并且在没有额外加工的情况下提供更容易的维修和更换。与传统的平板的声学结构相比，基于对声学结构塑型的能力，根据本公开的声学结构可以提供更好的声音衰减和更大的放置灵活性。
72.考虑的是根据本教导的声学结构可以在此类交通工具的初始制造期间安装到交通工具700中(图7)。此外，制造具有传统声学结构的交通工具可以用根据本公开的声学结构进行改造，例如，如果此类改造是有成本效益的(例如，由于重量减轻而导致燃料成本降低)或在其他方面是期望的(例如，由于交通工具内噪声降低，机组人员和/或乘客在一段时
间内的疲劳感会降低)。改造可以包含例如移除传统的声学结构(例如，具有穿孔金属面板的声学结构)并且用根据本公开的声学结构(例如，具有编织织物层的声学结构)替换它们。
73.在初始制造过程或改造过程期间，通过将根据本公开的包含编织织物层120的声学结构安装到运输交通工具中，可以降低在运输交通工具内的噪声，即可以减弱声音。安装过程可以包含制造根据本公开的声学结构或从供应商处采购根据本公开的预制声学结构。声学结构可以附接到运输交通工具的表面。在另一个实施方式中，可以从供应商处购买包含根据本教导的一个或多个声学结构的正在加工或完全完成的运输交通工具。在任何前述情况中，在运输交通工具的使用期间，噪声在运输交通工具的使用期间被降低或减弱，其中噪声降低或减弱至少部分地由包含编织织物层120的声学结构造成。
74.进一步，本公开包括根据下列条款的实例：
75.条款1.一种呈现前表面和后表面的声学结构，所述声学结构包括：支撑层，其包括所述后表面；蜂窝芯子，其包括限定在背面和前面之间的厚度以及限定多个蜂窝单元的多个壁，其中所述多个蜂窝单元延伸穿过至少朝着所述前面向外开口的所述蜂窝芯子的厚度，并且其中所述蜂窝芯子的背面贴附于所述支撑层；网孔层，其贴附于所述蜂窝芯子的前面；以及编织织物层，其贴附于所述在网孔层并且贴合所述声学结构的前表面。
76.条款2.根据条款1所述的声学结构，其中所述声学结构包括在至少一部分所述前表面上的至少一个轮廓。
77.条款3.根据条款2所述的声学结构，其中当所述声学结构安装在航空器中时，至少一部分所述前表面对所述航空器的乘客舱内的乘客是可见的。
78.条款4.根据条款1-3中任一项所述的声学结构，其中所述编织织物层包括棉、羊毛、聚酯、芳香聚酰胺聚合物、芳族聚酰胺、间位芳族聚酰胺纤维、人造丝、粘胶纤维、阻燃聚酯、改性腈纶织物和/或对位芳族聚酰胺纤维中的一种或多种。
79.条款5.根据条款1-4中任一项所述的声学结构，其中所述支撑层和/或所述网孔层包括粘合剂。
80.条款6.根据条款1-5中任一项所述的声学结构，其中所述声学结构具有由astm e1050-98在从1,000hz至5,000hz的频率范围内测量的从0.6至1.0的吸收系数。
81.条款7.根据条款1-6中任一项所述的声学结构，其中所述编织织物层的孔密度被配置为使得所述编织织物层的孔基本上与所述蜂窝单元的开口对齐。
82.条款8.根据条款7所述的声学结构，其中所述网孔层中的开口使在所述编织织物层的孔和所述蜂窝单元的开口之间能够流体连通。
83.条款9.根据条款1-8中任一项所述的声学结构，其中所述编织织物层包括纬编织物。
84.条款10.根据条款1-9中任一项所述的声学结构，其中所述编织织物层包括纬编织物。
85.条款11.根据条款1-10中任一项所述的声学结构，其中所述声学结构包括航空器舱壁、航空器高架储仓、航空器内部机身衬里(包含但不限于墙壁或天花板)和壁橱面板的至少一部分。
86.条款12.一种降噪系统，其包括声学结构，所述声学结构形成限定航空器的乘客舱的至少一部分的表面，所述声学结构包括：支撑层；蜂窝芯子，其包括限定在后面和前面之
间的厚度，以及限定多个蜂窝单元的多个壁，其中所述多个蜂窝单元延伸穿过至少朝着所述前面向外开口的所述蜂窝芯子的厚度，并且其中所述蜂窝芯子的背面贴附于所述支撑层；网孔层，其贴附于所述蜂窝芯子的前面；以及编织织物层，其贴附于所述网孔层并且贴合所述声学结构的前表面。
87.条款13.根据条款12所述的降噪系统，其中所述声学结构包括在至少一部分所述前表面上的至少一个轮廓。
88.条款14.根据条款13所述的降噪系统，其中至少一部分所述前表面对所述航空器的所述乘客舱内的乘客是可见的。
89.条款15.根据条款12-14中任一项所述的降噪系统，其中所述编织织物层包括棉、羊毛、聚酯、芳香聚酰胺聚合物、芳族聚酰胺、间位芳族聚酰胺纤维、人造丝、粘胶纤维、阻燃聚酯、改性腈纶织物和/或对位芳族聚酰胺纤维中的一种或多种。
90.条款16.根据条款12-15中任一项所述的降噪系统，其中所述声学结构具有由astm e1050-98在从1,000hz到5,000hz的频率范围内测量的从0.6至1.0的吸收系数。
91.条款17.一种用于修复安装在航空器内的声学结构的方法，包括：将安装在所述航空器的乘客舱内的所述声学结构的现有的编织织物层与网孔层分离；将粘合剂施加到网孔层和替换编织织物层中的至少一个；以及将所述替换编织织物层通过所述粘合剂粘附到所述网孔层上。
92.条款18.根据条款17所述的方法，其中在所述粘附之前，将图形化设计施加于所述替换编织织物层，所述图形化设计不同于出现在现有编织织物层上的图形设计。
93.条款19.根据条款17-18中任一项所述的方法，其中所述粘合剂通过喷涂技术施加到所述网孔层和所述替换编织织物层中的至少一个。
94.条款20.根据条款17-19中任一项所述的方法，进一步包括在由所述声学结构形成的一个或多个轮廓上拉长所述替换编织织物层。
95.虽然阐述本公开的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但在具体实例中阐述的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值都固有地含有由于在它们各自的测试测量中发现的标准偏差而必然导致的某些误差。此外，本文公开的所有范围应理解为涵盖其中包含的任何和所有子范围。例如，“小于10”的范围可以包含在最小值0和最大值10之间(包含端值)的任何和所有子范围，也就是说任何和所有子范围具有等于或大于零的最小值和等于或小于10的最大值，例如1至5。在某些情况下，关于参数陈述的数值可以取负值。在这种情况下，表述为“小于10”的范围的实例值可以采用负值，例如-1、-2、-3、-10、-20、-30等。
96.所描述元素的具体值应理解为在本领域普通技术人员已知的可接受的制造或工业公差之内，并且术语“基本上”和/或“大约”和/或“大致”的任何使用应理解为落入此类可接受的公差之内。
97.尽管已经关于一种或多种实施方式说明了本公开的实例，但是在不背离所附权利要求的精神和范围的情况下，可以对说明的实例进行改变和/或修改。例如，应当理解的是虽然该过程被描述为一系列动作或事件，但是本公开不受此类动作或事件的顺序的限制。一些动作可以以不同的顺序发生和/或与除了本文描述的那些之外的其他动作或事件同时发生。同样，并非所有加工阶段都可以被要求实施根据本公开的一个或多个方面或实施方式的方法。应当理解的是可以添加结构部件和/或加工阶段，或者可以移除或修改现有的结
构部件和/或加工阶段。进一步，本文描述的一个或多个动作可以在一个或多个单独的动作和/或阶段中进行。此外，在详细描述和权利要求中使用术语“包含(including)”、“包含(includes)”、“具有(having)”、“具有(has)”、“具有(with)”或其变体的意义上，此类术语意欲以类似于“包括(comprising)”一词的方式被包含。术语“至少一个”用于意味着可以选择列出的项目中的一个或多个。如本文使用的，关于项目诸如例如a和b的列表的术语“一个或多个”意味着单独的a、单独的b或者a和b。此外，在本文的讨论和权利要求中，关于两种材料使用的术语“在
……
上”，一种“在另一种上”，意味着在材料之间至少有一些接触，然而“在上方”意味着材料在附近，但可能具有一种或多种额外的中间材料，使得接触是可能的但不是必需的。“在
……
上”或“在上方”均不暗示任何方向性，如本文使用的。术语“贴合的”描述涂层材料，其中下层材料的角度由贴合材料维持。术语“大约”表明列出的值可以有所改变，只要改变不会导致过程或结构与说明的实施方式不符。考虑到本文公开的说明书和实践，本公开的其他实施方式对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。说明书和实例旨在仅被认为是说明性的，本公开的真实范围和精神由所附权利要求表明。
98.如在本技术中使用的相对位置的术语是基于与工件的传统平面或工作面平行的平面定义的，不管工件的方向如何。如在本技术中使用的术语“水平”或“横向”被定义为与工件的传统平面或工作面平行的平面，不管工件的方向如何。术语“垂直”涉及垂直于水平的方向。术语诸如“在......上”、“侧”(如“侧壁”)、“更高”、“更低”、“在上方”、“顶部”和“下方”是相对于在工件的顶面上的传统平面或工作面定义的，不管工件的方向如何。
99.在引用任何国家、国际或其他标准机构的标准(例如，astm、iso等)的地方，此类引用意欲指自本说明书的优先权日起，由国家或国际标准机构定义的标准。对此类标准的任何后续实质性改变并不意欲修改本公开和/或权利要求的范围和/或定义。

技术特征：

1.一种声学结构(100、800)，其呈现前表面(106、112、118、124)和后表面(104、110、116、122、200、602)，所述声学结构(100、800)包括：支撑层(102)，其构成所述后表面(104、110、116、122、200、602)；蜂窝芯子(108)，其包括限定在背面和前面之间的厚度，以及限定多个蜂窝单元(134)的多个壁(132)，其中所述多个蜂窝单元(134)延伸穿过至少朝着所述前面向外开口的所述蜂窝芯子(108)的厚度，并且其中所述蜂窝芯子(108)的背面贴附于所述支撑层(102)；网孔层(114、140、804)，其贴附于所述蜂窝芯子(108)的前面；和编织织物层(120)，其贴附于所述网孔层(104、114、140、804)并且贴合所述声学结构(100、800)的前表面(106、112、118、124)。2.根据权利要求1所述的声学结构(100、800)，其中所述声学结构(100、800)包括在至少一部分所述前表面(106、112、118、124)上方的至少一个轮廓。3.根据权利要求2所述的声学结构(100、800)，其中当所述声学结构(100、800)安装在航空器中时，至少一部分所述前表面(106、112、118、124)对在所述航空器的乘客舱(704)内的乘客是可见的。4.根据权利要求1所述的声学结构(100、800)，其中所述声学结构(100、800)具有由astm e1050-98在从1,000hz至5,000hz的频率范围内测量的从0.6至1.0的吸收系数。5.根据权利要求1所述的声学结构(100、800)，其中所述编织织物层(120)的孔密度被配置为使得所述编织织物层(120)的孔基本上与所述蜂窝单元开口对齐。6.一种降噪系统，其包括形成表面(104、110、116、122、200、602)的声学结构(100、800)，所述声学结构(100、800)包括：支撑层(102)；蜂窝芯子(108)，其包括限定在后面和前面之间的厚度，以及限定多个蜂窝单元(134)的多个壁(132)，其中所述多个蜂窝单元(134)延伸穿过至少朝着所述前面向外开口的所述蜂窝芯子(108)的厚度，并且其中所述蜂窝芯子(108)的背面贴附于所述支撑层(102)；网孔层(114、140、804)，其贴附于所述蜂窝芯子(108)的前面；和编织织物层(120)，其贴附于所述网孔层(114、140、804)并且贴合所述声学结构(100、800)的前表面(106、112、118、124)。7.根据权利要求6所述的降噪系统，其中所述声学结构(100、800)包括在至少一部分所述前表面(106、112、118、124)上方的至少一个轮廓。8.根据权利要求6所述的降噪系统，其中所述声学结构(100、800)具有由astm e1050-98在从1,000hz至5,000hz的频率范围内测量的从0.6至1.0的吸收系数。9.一种用于修复安装的声学结构(100、800)的方法，包括：将所述安装的声学结构(100、800)的现有的编织织物层(120)与网孔层(114、140、804)分离；将粘合剂(130、140、142)施加到所述网孔层(114、140、804)和/或替换编织织物；和将所述替换编织织物粘附到所述网孔层。10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括，在由所述声学结构(100、800)形成的一个或多个轮廓上方拉长所述替换编织织物层(120)。

技术总结

本发明的名称是吸声结构。提供了呈现前表面和后表面的声学结构。声学结构包含：支撑层，其构成后表面；蜂窝芯子，其包括限定在背面和前面之间的厚度，以及限定多个蜂窝单元的多个壁，其中多个蜂窝单元延伸穿过至少朝着前面向外开口的蜂窝芯子的厚度，并且其中蜂窝芯子的背面贴附于支撑层；网孔层，其贴附于蜂窝芯子的正面；以及编织织物层，其贴附于网孔层并贴合声学结构的前表面。合声学结构的前表面。