CN206690635U - 一种正六边形蜂窝材料的降噪结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种正六边形蜂窝材料的降噪结构，可用于飞行器、汽车、船舶和建筑器材。所述降噪结构主要是铝合金蜂窝芯结构，所述铝合金蜂窝芯结构由正六边形蜂窝和圆形蜂窝组成，正六边形铝蜂窝是蜂窝结构的主要形状，为了达到更好的降噪效果，在正六边形蜂窝之间加入了圆形蜂窝结构。圆形蜂窝结构的圆心在部分三个相邻正六边形蜂窝的公共棱边上。所述蜂窝芯降噪结构两端覆盖胶接碳纤维层合板。所述蜂窝芯结构以及碳纤维层合板尺寸参数可以在生产时根据性能需要而改变，如圆形蜂窝的数量和半径等。这样的蜂窝复合材料板及其蜂窝芯结构，使其降噪性能的设计和制造的难度大大降低。

Description

一种正六边形蜂窝材料的降噪结构

技术领域

本实用新型涉及一种正六边形蜂窝材料的降噪结构，该结构的蜂窝复合材料板除了具有传统蜂窝材料较高的比强度和比模量以外，加入了圆形蜂窝结构，可以更简便地提高其降噪性能，属于航空航天复合材料技术领域。

背景技术

蜂窝复合材料类似于连续排列的工字钢结构，具有极佳的抗压、抗弯特性和较高的比强度和比模量。与同样材质的实心材料相比时，在承载能力相同的情况下，蜂窝结构比的重量轻70%-90%以上，所以蜂窝材料被广泛应用于航空、航天飞行器和高速列车的结构，因为蜂窝材料还具有减震、隔音、隔热和极强的耐候性等优点，蜂窝材料还被用于住房、娱乐场所等建筑的隔热、隔音建材来使用。

复合材料性能的设计性一直是复合材料的一大优势，蜂窝复合材料也不例外。蜂窝复合材料可以通过改变蜂窝芯和上下薄板的尺寸来改变蜂窝板的性能。但是，对于蜂窝板降噪性能的设计，一直是一个难题。蜂窝板降噪隔音的原理是，声音传播至蜂窝芯壁板时，声波会在无数的小蜂窝空间里往返振动，这相当于增加了好多层隔音板材，声能损耗成机械能和热能，达到降噪效果，降噪效果与蜂窝形状、尺寸相关。

现在的蜂窝材料，如规则排列的正六边形蜂窝材料，往往只能对某一频率区间内的声音有降噪效果，而对别的频率声音降噪效果差；又如一些相互外切的圆形蜂窝材料，改变一个圆形蜂窝结构的半径，其他所有的圆形结构都要跟着改变，而且改变毫无规律，其性能的设计和制造不方便。

实用新型内容

本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种降噪性能设计容易，加工方便的蜂窝复合材料板及其蜂窝芯结构，这种蜂窝复合材料板拥有强大的抗压、抗弯能力，减震、隔热和极强的耐候性等优点的同时，降噪性能设计更简便。

本实用新型的技术方案；为解决上述技术问题，一种正六边形蜂窝材料的降噪结构，包括上下碳纤维层合板、蜂窝芯组成；其特征在于：上下碳纤维层合板覆盖在蜂窝芯两端，与蜂窝芯间进行胶接；蜂窝芯由正六边形蜂窝和圆形蜂窝组成。

本实用新型蜂窝芯由铝合金材料制成，蜂窝芯以正六边形蜂窝为主体，圆形蜂窝均匀分布在正六边形蜂窝之间，圆形蜂窝的圆心在部分三个相邻的正六边形蜂窝的公共棱边上，圆形蜂窝被均分成3段120°的圆弧分布在三个正六边形里。

进一步地，所述上下层合板由碳纤维制成，层合板厚度可以改变。

进一步地，生产蜂窝芯时，改变模具，所述圆形蜂窝的半径可以改变。圆形蜂窝半径改变的范围为正六边形蜂窝边长以内。

进一步地，生产蜂窝芯时，改变模具，所述圆形蜂窝的个数可以改变。通过改变圆形蜂窝的尺寸、个数，不仅可以设计这种结构的蜂窝复合材料的降噪性能，还能设计其强度、刚度性能。

进一步地，生产蜂窝芯时，改变模具，所述蜂窝壁板的厚度可以改变。蜂窝壁板的厚度可以改变；上下碳纤维层合板由碳纤维环氧树脂编织布制成，板的厚度、碳纤维铺层方式可以改变；生产蜂窝芯时，蜂窝芯的厚度可以改变。

进一步地，生产蜂窝芯时，改变模具，所述圆形蜂窝和圆形蜂窝处三块正六边形蜂窝壁板的高度可以改变。圆形蜂窝和圆形蜂窝处三块正六边形蜂窝壁板的高度可以改变，一种形式是圆形蜂窝和圆形蜂窝处三块正六边形蜂窝壁板一端与蜂窝芯端面持平，另一端下陷；第二种形式是圆形蜂窝和圆形蜂窝处三块正六边形蜂窝壁板两端都不与蜂窝芯端面持平，两端都下陷一定的深度。

进一步地，生产蜂窝芯时，所述蜂窝芯的厚度可以改变。

本实用新型的有益效果是：

（1）这种蜂窝复合材料板具有跟传统蜂窝材料一样的强大的抗压、抗弯能力，减震、隔热和极强的耐候性、降噪性能。

（2）性能设计简便，通过改变圆形蜂窝半径和圆形蜂窝所占比重，可以扩大降噪频率范围和降噪效果；通过改变蜂窝结构其他尺寸参数，可以改变蜂窝复合材料板其他性能。

附图说明

图1是本实用新型蜂窝复合材料板总体立体结构示意图。

图2是本实用新型蜂窝复合材料板垂直板面的剖面图。

图3是本实用新型蜂窝芯结构立体示意图。

图4是本实用新型蜂窝芯平行于板面的剖面图。

附：图中各部件的标记如下：1、碳纤维层合板；2、蜂窝芯；3、正六边形蜂窝结构；4、圆形蜂窝结构。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1-4，本实用新型涉及的一种正六边形蜂窝材料的降噪结构，包括上下碳纤维层合板（1）、蜂窝芯（2）组成。上下碳纤维层合板（1）覆盖在蜂窝芯（2）两端，与蜂窝芯(2)间进行胶接。蜂窝芯（2）由正六边形蜂窝（3）和圆形蜂窝组成（4）。蜂窝芯（2）由铝合金材料制成，蜂窝芯以正六边形蜂窝（3）为主体，圆形蜂窝（4）均匀分布在正六边形蜂窝（3）之间，圆形蜂窝（4）的圆心在部分三个相邻的正六边形蜂窝（3）的公共棱边上，圆形蜂窝被均分成3段120°的圆弧分布在三个正六边形里。

这样的结构，通过改变圆形蜂窝的尺寸、个数，不仅可以设计这种结构的蜂窝复合材料的降噪性能，还能设计其强度、刚度性能。生产蜂窝芯时，改变模具，圆形蜂窝（4）的半径可以改变，圆形蜂窝（4）半径改变的范围为正六边形蜂窝（3）边长以内。圆形蜂窝（4）和圆形蜂窝处三块正六边形蜂窝（3）壁板的高度可以改变，一种形式是圆形蜂窝（4）和圆形蜂窝处三块正六边形蜂窝（3）壁板一端与蜂窝芯端面持平，另一端下陷；第二种形式是圆形蜂窝（4）和圆形蜂窝处三块正六边形蜂窝（3）壁板两端都不与蜂窝芯端面持平，两端都下陷一定的深度。圆形蜂窝（4）的个数，即圆形蜂窝所占总蜂窝数比重可以改变。因为蜂窝芯由铝合金制成，蜂窝芯的成型工艺可以使模具浇筑制成，因此，制造蜂窝芯时，只需改变模具即可。

另外，蜂窝壁板的厚度可以改变；上下碳纤维层合板（1）由碳纤维环氧树脂编织布制成，板的厚度、碳纤维铺层方式可以改变；生产蜂窝芯（2）时，蜂窝芯（2）的厚度可以改变；通过上述改变，不仅可以设计这种结构的蜂窝复合材料的降噪性能，还能设计其强度、刚度性能。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种正六边形蜂窝材料的降噪结构，包括上下碳纤维层合板（1）、蜂窝芯（2）组成；其特征在于：上下碳纤维层合板（1）覆盖在蜂窝芯（2）两端，与蜂窝芯(2)间进行胶接；蜂窝芯（2）由正六边形蜂窝（3）和圆形蜂窝（4）组成。

2.根据权利要求1所述的一种正六边形蜂窝材料的降噪结构，其特征在于：蜂窝芯（2）由铝合金材料制成，蜂窝芯以正六边形蜂窝（3）为主体，圆形蜂窝（4）均匀分布在正六边形蜂窝（3）之间，圆形蜂窝（4）的圆心在部分三个相邻的正六边形蜂窝（3）的公共棱边上，圆形蜂窝被均分成3段120°的圆弧分布在三个正六边形里。