(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機（１００）の中で使用するためのパネル（３００）を作製するための方法であって、
粘弾性材料（ＶＥＭ）層（３３０）を構造基板（３１０）に結合するステップであって、前記ＶＥＭ層が、前記構造基板の振動を減衰するように構成されているステップと、
拘束層（３４０）を前記ＶＥＭ層に結合するステップであって、前記拘束層が、前記ＶＥＭ層にせん断力を加えるように構成されているステップと、
を備え、
前記粘弾性材料（ＶＥＭ）層（３３０）及び／又は前記拘束層（３４０）は、所望の構造パラメータを有し、前記構造パラメータは、
前記粘弾性材料（ＶＥＭ）層（３３０）及び／又は前記拘束層（３４０）に関連する第１構造パラメータを定義するステップ（６１０）であって、前記第１構造パラメータが、弾性係数、厚さ、組成、及び／又は配置を含む、ステップ（６１０）と、
前記粘弾性材料（ＶＥＭ）層（３３０）及び／又は前記拘束層（３４０）に関連する第１作動パラメータを定義するステップ（６２０）であって、前記第１作動パラメータが、作動温度、作動周波数、及び／又は物理的構成を含む、ステップ（６２０）と、
振動及び／又は騒音レベルを含む第１性能データセットを生成するために、前記粘弾性材料（ＶＥＭ）層（３３０）及び／又は前記拘束層（３４０）に関連する第１性能をシミュレーションするステップ（６３０）と、
前記第１性能データセットが閾値を満たすかどうかを決定するために、前記第１性能データセットを前記閾値と比較することによって、前記粘弾性材料（ＶＥＭ）層（３３０）及び／又は前記拘束層（３４０）に関連する前記第１性能が閾値を満たすかどうかを決定するステップ（６４０）と、
によって評価されている、方法。
【請求項２】
ＶＥＭ層（３３０）を構造基板（３１０）に結合するステップが、外形を形成された少なくとも１つの面を備える前記構造基板に前記ＶＥＭ層を結合するステップを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ＶＥＭ層（３３０）を構造基板（３１０）に結合するステップが、前記構造基板の少なくとも部分が露出されるように、前記ＶＥＭ層を前記構造基板に結合するステップを更に備える、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
航空機（１００）の中で使用するための減衰要素（３２０）であって、
前記航空機の構造基板（３１０）の第１面に結合可能な第１粘弾性材料（ＶＥＭ）層（３３０）であって、前記構造基板の振動を減衰するように構成されている第１粘弾性材料（ＶＥＭ）層（３３０）と、
前記第１ＶＥＭ層に結合された第１拘束層（３４０）であって、前記第１ＶＥＭ層にせん断力を加えるように構成されている第１拘束層（３４０）と、
を備え、
前記減衰要素（３２０）は、所望の構造パラメータを有し、前記構造パラメータは、
前記減衰要素（３２０）に関連する第１構造パラメータを定義するステップ（６１０）であって、前記第１構造パラメータが、弾性係数、厚さ、組成、及び／又は配置を含む、ステップ（６１０）と、
前記減衰要素（３２０）に関連する第１作動パラメータを定義するステップ（６２０）であって、前記第１作動パラメータが、作動温度、作動周波数、及び／又は物理的構成を含む、ステップ（６２０）と、
振動及び／又は騒音レベルを含む第１性能データセットを生成するために、前記減衰要素（３２０）に関連する第１性能をシミュレーションするステップ（６３０）と、
前記第１性能データセットが閾値を満たすかどうかを決定するために、前記第１性能データセットを前記閾値と比較することによって、前記減衰要素（３２０）に関連する前記第１性能が閾値を満たすかどうかを決定するステップ（６４０）と、
によって評価されている、減衰要素（３２０）。
【請求項５】
前記構造基板（３１０）の少なくとも部分が露出されるように、前記第１ＶＥＭ層（３３０）が、前記構造基板（３１０）の前記第１面に結合可能である、請求項４に記載の減衰要素（３２０）。
【請求項６】
前記第１拘束層（３４０）に結合された第２ＶＥＭ層（３３０）であって、前記構造基板（３１０）の前記振動を更に減衰するように構成されている第２ＶＥＭ層（３３０）を更に備える、請求項４又は５に記載の減衰要素（３２０）。
【請求項７】
前記第２ＶＥＭ層（３３０）に結合された第２拘束層（３４０）であって、前記第２ＶＥＭ層にせん断力を加えるように構成されている第２拘束層（３４０）を更に備える、請求項６に記載の減衰要素（３２０）。
【請求項８】
前記構造基板（３１０）の第２面に結合可能である第２ＶＥＭ層（３３０）であって、前記構造基板（３１０）の前記振動を更に減衰するように構成されている第２ＶＥＭ層（３３０）を更に備える、請求項４又は５に記載の減衰要素（３２０）。
【請求項９】
前記第２ＶＥＭ層（３３０）に結合された第２拘束層（３４０）であって、前記第２ＶＥＭ層にせん断力を加えるように構成されている第２拘束層（３４０）を更に備える、請求項８に記載の減衰要素（３２０）。
【請求項１０】
航空機（１００）の中で使用するためのパネル（３００）であって、
第１面を備える構造基板（３１０）と、
請求項４から９のいずれか一項に記載の減衰要素（３２０）と、
を備える、パネル（３００）。
【請求項１１】
前記構造基板（３１０）が、外形を形成されている少なくとも１つの面を備える、請求項１０に記載のパネル（３００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、全体的に減衰機構に関し、より詳細には、客室空気圧縮機入口を減衰する際に使用するための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくともいくつかの公知のアセンブリ（例えば、航空機産業の中で）は、作動中に振動する構成要素を含む。例えば、少なくともいくつかの公知の航空機は、高い振動レベルを生成する外部の客室空気圧縮機入口を含み、高い振動レベルは、所望の閾値を超える騒音レベルをもたらすことが多い。外部の客室空気圧縮機入口の振動及び／又は騒音レベルを制御及び／又は低減することを促進するために、少なくともいくつかの公知の航空機は、少なくとも１つの振動及び／又は騒音制御構成要素を含む。しかし、少なくともいくつかの公知の振動及び／又は騒音制御構成要素は、かさばり、及び／又は非効率的であり、したがって所望の閾値を超える可能性があるレベルにまで航空機の重量を増加させ、それによって、航空機の性能レベルを低下させる。更に、少なくともいくつかの公知の振動及び／又は騒音制御構成要素は、剛体であり、及び／又は少なくともいくつかの周波数、及び／又は航空機の温度範囲に耐えるように構成されていない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一態様では、航空機の中で使用するためのパネルを作製するための方法が提供される。方法は、粘弾性材料（ＶＥＭ（ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃ  ｍａｔｅｒｉａｌ））層を構造基板に結合するステップと、拘束層をＶＥＭ層に結合するステップとを含む。ＶＥＭ層が、構造基板の振動を減衰するように構成されている。拘束層が、ＶＥＭ層にせん断力を加えるように構成されている。
【０００４】
別の態様では、減衰要素が、航空機の中で使用するために提供される。減衰要素は、航空機の構造基板の第１面に結合可能な第１粘弾性材料（ＶＥＭ）層と、第１ＶＥＭ層に結合された第１拘束層とを含む。第１ＶＥＭ層が、構造基板の振動を減衰するように構成されている。第１拘束層が、第１ＶＥＭ層にせん断力を加えるように構成されている。
【０００５】
さらに別の態様では、航空機の中で使用するためのパネルが提供される。パネルが、第１面を含む構造基板と、構造基板の第１面に結合された第１粘弾性材料（ＶＥＭ）層と、第１ＶＥＭ層に結合された第１拘束層とを含む。第１ＶＥＭ層が、構造基板の振動を減衰するように構成されている。第１拘束層が、第１ＶＥＭ層にせん断力を加えるように構成されている。
【０００６】
本明細書に説明する形態、機能及び利点は、本開示の様々な実施形態の中で独立して達成可能であり、又はやはり他の実施形態の中に組み合わせることができ、その更なる詳細を以下の説明及び図面を参照して理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】例示的な航空機の平面図である。
【図２】図１に示す航空機と共に使用され得る例示的な客室空気圧縮機（ＣＡＣ（ｃａｂｉｎ  ａｉｒ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ））入口（ｉｎｌｅｔ）の斜視図である。
【図３】図１に示す航空機、及び／又は図２に示すＣＡＣ入口と共に使用され得る構造基板及び１つ又は複数の減衰要素を含む例示的なパネルの横断面図である。
【図４】図２に示すＣＡＣ入口、及び図３に示す１つ又は複数の減衰要素に関連する様々な配置の概略図である。
【図５】図３に示す１つ又は複数の減衰要素に関連するパラメータを決定するための例示的方法の流れ図である。
【図６】図５に示す方法を実施するために使用される例のコンピューティング装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
様々な実施形態の特定の形態が、ある図面で示され、それ以外の図面では示されていない場合があるが、そのような図示は便宜のために過ぎない。図面の任意の形態は、任意の他の図面の形態と組み合わせて参照され、及び／又は特許請求されることが可能である。対応する参照符号は、図面のいくつかの図を通して対応する部品を示す。
【０００９】
本明細書に記載する主題事項は、全体的に減衰機構に関し、より詳細には、客室空気圧縮機入口など、パネル又は構成要素を減衰する際に使用するための方法及びシステムに関する。一実施形態では、パネルが、構造基板、及び航空機の構造基板に結合可能な粘弾性材料（ＶＥＭ）層と、ＶＥＭ層に結合された拘束層とを含む減衰要素を含む。ＶＥＭ層は、構造基板の振動及び／又は騒音を減衰するように構成されている。拘束層は、ＶＥＭ層にせん断力を加えるように構成されている。
【００１０】
以下の詳細な説明は、限定としてではなく、実施例として本開示の実施形態を説明する。本開示は、減衰機構に結合された構造基板に関連する振動及び／又は騒音レベルを低減することを促進するために、減衰機構の構造的パラメータを決定するステップへの一般的応用を含むと考慮されたい。
【００１１】
単数で列挙され、「１つの（ａ）」又は「１つの（ａｎ）」という語が前置される要素又はステップは、そのような例外が明確に列挙されない限り、複数の要素又はステップを排除するのではないと理解すべきである。更に、本発明の「一実施形態」及び／又は「例示的な実施形態」は、列挙された形態をやはり組み込む追加の実施形態の存在を排除するのではないと解釈されるべきであるように意図する。
【００１２】
図１は、例示的な航空機１００の平面図である。例示的な実施形態では、航空機１００は、胴体１２０を含む本体１１０を含む。胴体１２０は、その中に画定される客室を含む。例示的な実施形態では、本体１１０は胴体１２０から延伸する１対の翼１３０を含む。例示的な実施形態では、少なくとも１つのエンジン１４０が、各翼１３０に結合されて、航空機１００に推力を提供する。
【００１３】
図２は、少なくとも部分的に航空機１００の外面２１０を画定する例示的な客室空気圧縮機（ＣＡＣ）入口２００の斜視図である。ＣＡＣ入口２００は、航空機１００の客室内で使用するために外部供給源から空気を引込むように構成されている。例示的な実施形態では、ＣＡＣ入口２００は、複雑な構成（すなわち、面２２０は平面ではない）を有する少なくとも１つの面２２０を含む。例えば、一実施例では、面２２０は、ＣＡＣ入口２００に関連する抗力を低減することを促進するように外形を形成されている。代替的に、ＣＡＣ入口２００は、ＣＡＣ入口２００が本明細書に説明するように機能することを可能にする任意の形状及び／又は構成を有することができる。
【００１４】
例示的な実施形態では、ＣＡＣ入口２００は、ＣＡＣ入口２００が複数の作動環境でその物理的形状及び／又は構成を実質的に維持することを可能にする少なくとも１つの材料から製作される。一実施例では、ＣＡＣ入口２００は、複合層を含み、及び／又は複合材料から製作される。代替的に、ＣＡＣ入口２００は、金属、ポリマー、ガラス繊維及び／又は炭素繊維などの任意の材料を含み、その任意の材料から製作され得る。
【００１５】
図３は、ＣＡＣ入口２００など、航空機１００の少なくとも部分を形成するために使用され得る例示的なパネル３００の横断面図である。一実施例では、パネル３００は、ＣＡＣ入口２００の外殻の少なくとも部分を形成する。代替的に、パネル３００は、任意の部分を形成することができ、及び／又は任意の構成要素であることができる。
【００１６】
例示的な実施形態では、パネル３００は、構造基板３１０と、構造基板３１０に結合されており、及び／又は結合可能である１つ又は複数の減衰要素３２０とを含む。一実施例では、減衰要素３２０は、ＣＡＣ入口２００の内面上にレイアップされる。代替的に、減衰要素３２０は、減衰要素３２０が本明細書に説明するように機能することを可能にする任意の面上にレイアップされ得る。例示的な実施形態では、第１減衰要素３２０は、構造基板３１０の第１面上に配置され、又はレイアップされて構造基板３１０の振動及び／又は騒音を減衰することができ、第２減衰要素３２０は、第１減衰要素３２０上に配置され、又はレイアップされて、構造基板３１０の振動及び／又は騒音を更に減衰することができる（すなわち、減衰要素３２０は複数の層にレイアップされる）。加えて、又は代替的に、第１減衰要素３２０は、構造基板３１０の第１面上に配置され、又はレイアップされて、構造基板３１０の振動及び／又は騒音を減衰することができ、第２減衰要素３２０は、構造基板３１０の第２面上に配置され、又はレイアップされて、構造基板３１０の振動及び／又は騒音を更に減衰することができる。
【００１７】
例示的な実施形態では、各減衰要素３２０は、構造基板３１０上にレイアップされる粘弾性材料（ＶＥＭ）層３３０及び／又は拘束層３４０を含む。したがって、例示的な実施形態では、第１ＶＥＭ層３３０が、構造基板３１０の第１面上に配置され、又はレイアップされて、振動エネルギーを吸収し、及び／又は構造基板３１０によって伝達される振動及び／又は騒音レベルを低減し、第１拘束層３４０が、第１ＶＥＭ層３３０上に配置され、又はレイアップされて、第１ＶＥＭ層３３０にせん断力を加え、及び／又は第１ＶＥＭ層３３０を環境状態から保護する。一実施例では、第２ＶＥＭ層３３０が、構造基板３１０の第２面上に配置され、又はレイアップされて、振動エネルギーを更に吸収し、及び／又は構造基板３１０によって伝達される振動及び／又は騒音レベルを低減し、第２拘束層３４０が、第２ＶＥＭ層３３０上に配置され、又はレイアップされて、第２ＶＥＭ層３３０にせん断力を加え、及び／又は第２ＶＥＭ層３３０を環境から保護する。構造基板３１０の第２面が、構造基板３１０の第１面に対して同じ側にあり（例えば、ＣＡＣ入口２００の内面上）、及び／又は隣接し、及び／又は構造基板３１０の第１面に対して反対側（例えば、ＣＡＣ入口２００の外面上）にあることができる。加えて、又は代替的に、別のＶＥＭ層３３０が、第１及び／又は第２ＶＥＭ層３３０上に配置され、又はレイアップされて、振動エネルギーを更に吸収し、及び／又は構造基板３１０によって伝達される振動及び／又は騒音レベルを低減し、別の拘束層３４０が、別のＶＥＭ層３３０上に配置され、又はレイアップされて、別のＶＥＭ層３３０にせん断力を加え、及び／又は別のＶＥＭ層３３０を環境状態から保護する。
【００１８】
例示的な実施形態では、ＶＥＭ層３３０が構造基板３１０の少なくとも部分を封入するように、ＶＥＭ層３３０は構造基板３１０に結合され、及び／又は結合可能である。例示的な実施形態では、ＶＥＭ層３３０は、ウレタン層を含み、及び／又はウレタン材料から製作される。一実施例では、ＶＥＭ層３３０は、ポリアルコール材料、硬化材料、充填材料、触媒材料及び粘性修正材料を含む。代替的に、ＶＥＭ層３３０は、減衰要素３２０が本明細書に説明するように機能することを可能にする任意の材料を含むことができ、及び／又はその任意の材料から製作され得る。例えば、一実施例では、ＶＥＭ層３３０を製作するために使用される少なくとも１つの材料は、構造基板３１０に関連する温度範囲、振動周波数、及び／又は物理的構成など、作動パラメータに基づいて選択され、及び／又は決定される。
【００１９】
例示的な実施形態では、拘束層３４０がＶＥＭ層３３０を封入するように、拘束層３４０はＶＥＭ層３３０に結合され、及び／又は結合可能である。例示的な実施形態では、拘束層３４０は、ガラス繊維層を含み、及び／又はガラス繊維材料から製作される。代替的に、拘束層３４０は、減衰要素３２０が本明細書に説明するように機能することを可能にする任意の材料を含むことができ、及び／又はその任意の材料から製作され得る。例えば、一実施例では、拘束層３４０を製作するために使用される少なくとも１つの材料は、構造基板３１０及び／又はＶＥＭ層３３０に関連する温度範囲、振動周波数、及び／又は物理的構成など、作動パラメータに基づいて選択され、及び／又は決定される。
【００２０】
例示的な実施形態では、減衰要素３２０は、構造基板３１０の中に統合される。より詳細には、例示的な実施形態では、ＶＥＭ層３３０は、構造基板３１０に直接付着され、拘束層３４０によって裏打ちされる。構造基板３１０、ＶＥＭ層３３０及び／又は拘束層３４０の任意の組合せが、共に硬化され得る。第１実施例では、構造基板３１０、ＶＥＭ層３３０及び拘束層３４０は、レイアップされ、共に硬化される。第２実施例では、ＶＥＭ層３３０及び拘束層３４０は、構造基板３１０から独立してレイアップされ、硬化され、ＶＥＭ層３３０の下方面３５０が構造基板３１０の上方面３６０に接着される。第３実施例では、拘束層３４０は、構造基板３１０及びＶＥＭ層３３０から独立してレイアップされ、硬化され、拘束層３４０の下方面３７０がＶＥＭ層３３０の上方面３８０に接着される。代替的に、構造基板３１０、ＶＥＭ層３３０及び拘束層３４０は、独立して硬化され、一体に接着されることができる。
【００２１】
例示的な実施形態では、減衰要素３２０は、弾性係数、ＶＥＭ層３３０の下方面３５０と拘束層３４０の上方面４００との間の減衰要素の厚さ３９０、ＶＥＭ層３３０の下方面３５０とＶＥＭ層３３０の上方面３８０との間のＶＥＭ層の厚さ４１０、拘束層３４０の下方面３７０と拘束層３４０の上方面４００との間の拘束層の厚さ４２０、及び／又は構造基板３１０について減衰要素３２０の配置を含む少なくとも１つの構造パラメータを含む。弾性係数は、減衰要素３２０の少なくとも部分を製作するために使用される材料に関連しており、力が減衰要素３２０に加えられる場合、減衰要素３２０が弾力的に変形する傾向を表す。
【００２２】
図４は、ＣＡＣ入口２００について、減衰要素３２０の様々な配置４３０、４４０、４５０、４６０、４７０及び４８０の概略図である。少なくともいくつかの実施形態では、減衰要素３２０は、構造基板３１０について所定の及び／又は所望の減衰要素３２０の配置によって、構造基板３１０にレイアップされ、又は結合されており、構造基板３１０の第１面又は部分４９０が、少なくとも部分的にＶＥＭ層３３０によって覆われ、構造基板３１０の第２面又は部分５００が、ＶＥＭ層３３０によって覆われていない（すなわち、第２部分５００は露出されている）。例えば、配置４３０は、ＣＡＣ入口２００について、減衰要素３２０の実質的に完全に覆う構成に関連し、配置４４０は、ＣＡＣ入口２００について、減衰要素３２０の所定の縁部間隙構成に関連し、配置４５０は、ＣＡＣ入口２００について、減衰要素３２０の後部のない構成に関連し、配置４６０は、ＣＡＣ入口２００について、減衰要素３２０の側部切り取り構成に関連し、配置４７０は、ＣＡＣ入口２００について、減衰要素３２０の三角形状のない構成に関連し、配置４８０は、ＣＡＣ入口２００について、減衰要素３２０の別の側部切り取り構成に関連する。少なくともいくつかの実施例では、減衰要素３２０及び／又はＶＥＭ層３３０の配置は、締め具及び／又は開口部の配置及び／又は配向など、構造基板３１０及び／又は航空機１００の設計仕様に基づいて決定される。配置４３０、４４０、４５０、４６０、４７０及び４８０などの配置は、騒音、振動、重量及び／又は他の考慮事項に基づいて選択され得る。
【００２３】
例示的な実施形態では、パネル３００を製造するために、ＶＥＭ層３３０が構造基板３１０に結合される。一実施例では、ＶＥＭ層３３０が構造基板３１０の上方に容易に外形を形成され、及び／又は成形されるように、ＶＥＭ層３３０は、成形しやすい場合にレイアップされる。例示的な実施形態では、拘束層３４０がＶＥＭ層３３０に結合される。一実施例では、拘束層３４０がＶＥＭ層３３０の上方に容易に外形を形成され、及び／又は成形されるように、拘束層３４０は、成形しやすい場合にレイアップされる。
【００２４】
図５は、１つ又は複数の減衰要素３２０に関連する所望のパラメータを決定するための実施例の方法６００の流れ図である。作動中、例示的な実施形態では、減衰要素３２０、ＶＥＭ層３３０及び／又は拘束層３４０の１つ又は複数に関連する少なくとも１つの第１構造パラメータが定義される６１０。構造パラメータは、例えば、減衰要素３２０、ＶＥＭ層３３０及び／又は拘束層３４０の弾性係数、減衰要素３２０、ＶＥＭ層３３０及び／又は拘束層３４０の厚さ、減衰要素３２０、ＶＥＭ層３３０及び／又は拘束層３４０の組成（例えば、ＶＥＭ層３３０を製作するために使用される材料のアルコール含有量及び充填材含有量）、並びに／或は構造基板３１０について、減衰要素３２０、ＶＥＭ層３３０及び／又は拘束層３４０の配置を含む。一実施例では、弾性係数、厚さ、組成及び／又は配置の複数が定義される６１０。例えば、一実施形態では、ＶＥＭ層３３０（例えば、ウレタン）の弾性係数は、約５０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）（約３４４キロパスカル（ｋＰａ））から約１００，０００ｐｓｉ（約６８９，４７６ｋＰａ）の間であり、ＶＥＭ層の厚さ４１０は、約０．００１インチ（ｉｎ．）（約０．０２５ミリメートル（ｍｍ））から約０．２５０  ｉｎ．（約６．３５０ｍｍ）の間であり、拘束層３４０の弾性係数は、約５００，０００ｐｓｉ（約３，４４７，３７８キロパスカルｋＰａ）から３０，０００，０００ｐｓｉ（約２０６，８４２，７１９ｋＰａ）の間であり、拘束層の厚さ４２０は、約０．００２インチ（ｉｎ．）（約０．０５０ミリメートル（ｍｍ））から約１．０インチ（約２５．４００ｍｍ）の間である。代替的に、方法６００が本明細書に説明するように機能することを可能にする任意の構造パラメータが、定義され得る。
【００２５】
例示的な実施形態では、構造基板３１０及び／又は減衰要素３２０に関連する少なくとも１つの第１作動パラメータが定義される６２０。作動パラメータは、例えば、作動温度、作動周波数及び／又は物理的構成（例えば、形状、寸法、重量）を含む。一実施例では、作動温度、作動周波数及び／又は物理的構成の複数が、定義される６２０。例えば、一実施形態では、作動温度範囲は、約−４０°Ｆ（約−４０°Ｃ）から約１６０°Ｆ（約７１°Ｃ）の間であり、作動周波数範囲は、約１ヘルツ（Ｈｚ）から約２０，０００  Ｈｚの間である。代替的に、方法６００が本明細書に説明するように機能することを可能にする任意の作動パラメータが、定義され得る。
【００２６】
例えば、構造基板３１０及び／又は減衰要素３２０のひずみエネルギー分布及び／又はせん断係数対厚さの比を評価することによって、ユーザは減衰が効果的であることを決定することができる。弾性係数、厚さ及び／又は配置（例えば、配置４３０、４４０、４５０、４６０、４７０及び／又は４８０）は、振動、騒音及び／又は重量要求を満たすように適合させることができる。例えば、所定の及び／又は定義された作動パラメータに対する有限要素解析は、ひずみエネルギー分布及び／又はせん断係数対厚さの比に基づいて、所望の弾性係数、所望の厚さ及び／又は所望の配置を識別し、及び／又は決定するために使用され得る。少なくともいくつかの実施例では、所望の配置（例えば、配置４３０、４４０、４５０、４６０、４７０及び／又は４８０）は、減衰要素３２０の所望の厚さが少なくとも１つの範囲で実質的にゼロであるように決定され得る。
【００２７】
例示的な実施形態では、構造基板３１０及び／又は減衰要素３２０の第１性能がシミュレーションされて６３０、第１性能データセットを生成する。第１性能データセットは、第１構造パラメータ及び第１作動パラメータに関連する。例示的な実施形態では、減衰される構造基板３１０に関連する有限要素モデル及び／又は減衰要素３２０が、少なくとも第１構造パラメータ及び第１作動パラメータに基づいて生成され、有限要素解析が、有限要素モデルを使用して実施される。例えば、一実施例では、名目ＶＥＭ層３３０の有限要素モデル及び名目拘束層３４０が、構造基板３１０の少なくとも１つの面に加えられる。代替的に、評価設定は、方法及びシステムが本明細書に説明するように機能することを可能にする任意の方法及び／又は工程を使用して定義され得る。
【００２８】
例示的な実施形態では、第１性能データセット（例えば、振動及び／又は騒音レベル）が、所定の閾値（例えば、所定の振動及び／又は騒音レベル）と比較されて、第１性能データセットが、所定の閾値を満たすかどうかを決定する６４０。第１性能データセットが、所定の閾値を満たすことが決定される場合６４０、その時、第１構造パラメータ（例えば、弾性係数、厚さ及び／又は配置）が、構造基板３１０に関連する振動及び／又は騒音レベルを低減する際に使用するための所望の構造パラメータとして識別される。
【００２９】
所定の閾値は、所望の結果を所望ではない結果と区別する境界（又は境界のセット）を示す値（又は値のセット）である。例えば、一実施例では、第１性能データセットは、第１構造パラメータを有する構造基板３１０に関連する振動及び／又は騒音レベルに関連する少なくとも１つの値を含む。そのような実施例では、第１構造パラメータを有する構造基板３１０に関連する振動及び／又は騒音レベルが、所望の振動及び／又は騒音レベルと所望ではない振動及び／又は騒音レベルとの間の境界と比較される。構造基板３１０に関連する振動及び／又は騒音レベルが、所望の振動及び／又は騒音レベルであると決定される場合、その時、第１構造パラメータが決定され、及び／又は所望の構造パラメータであると識別される。
【００３０】
第１性能データセットが、所定の閾値を満たさないと決定される場合、その時、第１構造パラメータ及び／又は第１作動パラメータが調節され、並びに／或は第２構造パラメータ及び／又は第２作動パラメータが定義され６１０、６２０、有限要素モデルが調節され、及び／又は新たに定義されたパラメータによって修正される。例えば、一実施例では、減衰材料の材料特性は、ＶＥＭ層３３０を製作するために使用される少なくとも１つの材料のアルコール含有量及び／又は充填材含有量を決定することによって調節される。例示的な実施形態では、構造基板３１０及び／又は減衰要素３２０の第２性能がシミュレーションされて６３０、第２性能データセットを生成し、第２性能データセットが所定の閾値と比較される。例示的な実施形態では、方法６００は、所定の閾値を満たす少なくとも１つの構造パラメータが識別されるまで、繰り返し反復される。
【００３１】
別の実施例では、方法は、様々なせん断係数及び／又は厚さを含む複数のＶＥＭ層３３０について、各損率を計算して、少なくとも１つの損率ｖ．のせん断係数／厚さ曲線を描くステップを含む。損率ｖ．のせん断係数／厚さ曲線に基づいて、所望のせん断係数及び／又は厚さパラメータを含む少なくとも１つの所望のＶＥＭ層３３０が、少なくとも１つの所望のパラメータ（例えば、周波数及び温度）について決定される。次いで、少なくとも１つの所望のＶＥＭ層３３０の中のひずみエネルギー分布が計算されて、構造基板３１０の面に沿った減衰性能の分布を決定する。ひずみエネルギー分布に基づいて、所定の重量及び／又は費用パラメータを満たすようにＶＥＭ層３３０の配置が決定される（例えば、ひずみエネルギー分布、重量及び／又は費用に基づいて減衰材料を加える、及び／又は除去する）。次いで、拘束層係数及び／又は厚さが、これらのパラメータを変化させる一連のモデルに基づいて、独立して決定される。例えば、拘束層パラメトリックスが、所望のせん断係数／厚さ特性を含む少なくとも１つの所望のＶＥＭ層３３０を含むモデル上で実施される。拘束層の剛性を増加させることによって、一般的に減衰性能、費用及び／又は重量が増加することになり、拘束層の剛性を減少させることによって、一般的に減衰性能、費用及び／又は重量が減少することになる。拘束層のパラメトリックスに基づいて、少なくとも１つの所望の拘束層パラメータが、所望の減衰性能、重量及び／又は費用を満たすように決定される。
【００３２】
図６は、１つ又は複数の減衰要素３２０に関連する所望の構造及び／又は作動パラメータを決定するために使用され得る実施例のコンピュータシステム７００のブロック図である。例示的な実施形態では、コンピュータシステム７００は、メモリ装置７１０、及び命令を実行する際に使用するためにメモリ装置７１０に接続されたプロセッサ７２０を含む。より詳細には、例示的な実施形態では、コンピュータシステム７００は、メモリ装置７１０及び／又はプロセッサ７２０をプログラムすることによって、本明細書に説明する１つ又は複数の操作を実施するように構成可能である。例えば、プロセッサ７２０は、１つ又は複数の実行可能な命令として１つの操作をエンコードすることによって、及びメモリ装置７１０の中で実行可能な命令を提供することによってプログラムされることが可能である。
【００３３】
プロセッサ７２０は、１つ又は複数の処理装置を含むことができる（例えば、マルチコアの構成で）。本明細書に説明するように、「プロセッサ」という用語は、コンピュータの分野で言及される集積回路に限定されず、むしろ、コントローラー、マイクロコントローラー、マイクロコンピュータ、プログラマブルロジックコントローラー（ＰＬＣ）、特定用途向け集積回路、及び他のプログラマブル回路に広く言及する。
【００３４】
例示的な実施形態では、メモリ装置７１０は、実行可能な命令及び／又は他のデータなどの情報が選択的に記憶され、かつ回復されることを可能にする１つ又は複数の装置（図示せず）を含む。例示的な実施形態では、そのようなデータは、限定しないが、材料の特性、モデリングデータ、較正曲線、操作データ及び／又は制御アルゴリズムを含むことができる。例示的な実施形態では、コンピュータシステム７００は、自動的に有限要素解析を実施して、１つ又は複数の減衰要素３２０に関連する所望の構造パラメータ及び／又は作動パラメータを決定するように構成される。代替的に、コンピュータシステム７００は、方法及びシステムが本明細書に説明するように機能することを可能にする任意のアルゴリズム及び／又は方法を使用することができる。メモリ装置７１０は、限定しないが、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ソリッド・ステート・ディスク及び／又はハードディスクなど、１つ又は複数のコンピュータ可読媒体を更に含むことができる。
【００３５】
例示的な実施形態では、コンピュータシステム７００は、ユーザに情報を提示する際に使用するために、プロセッサ７２０に接続された提示インターフェース７３０を含む。例えば、提示インターフェース７３０は、限定しないが、ブラウン管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、「電子インク」ディスプレイ及び／又はプリンタなど、ディスプレイデバイス（図示せず）に接続することができるディスプレイアダプタ（図示せず）を含むことができる。いくつかの実施形態では、提示インターフェース７３０は、１つ又は複数のディスプレイデバイスを含む。
【００３６】
例示的な実施形態では、コンピュータシステム７００は、ユーザからの入力を受信するための入力インターフェース７４０を含む。例えば、例示的な実施形態では、入力インターフェース７４０は、本明細書に説明する方法と共に使用するために適切な情報を受信する。入力インターフェース７４０は、プロセッサ７２０に接続され、例えば、ジョイスティック、キーボード、ポインティングデバイス、マウス、スタイラス、接触感知パネル（例えば、タッチパッド又はタッチスクリーン）、及び／又は位置検出器を含むことができる。単一の構成要素、例えばタッチスクリーンが、提示インターフェース７３０及び入力インターフェース７４０の両方として機能することができることに留意すべきである。
【００３７】
例示的な実施形態では、コンピュータシステム７００は、プロセッサ７２０に接続されている通信インターフェース７５０を含む。例示的な実施形態では、通信インターフェース７５０は、少なくとも１つの遠隔装置と通信する。例えば、通信インターフェース７５０は、限定しないが、有線ネットワークアダプタ、無線ネットワークアダプタ及び／又は移動通信アダプタを使用することができる。コンピュータシステム７００を遠隔装置に接続するために使用されるネットワーク（図示せず）は、限定しないが、インターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、無線ラン（ＷＬＡＮ）、網目状ネットワーク及び／又は仮想私設網（ＶＰＮ）又は他の適切な通信手段を含むことができる。
【００３８】
本明細書に説明する実施形態は、全体的に減衰機構に関し、より詳細には、客室空気圧縮機入口など、複雑な外形を含むパネルを減衰する際に使用するための方法及びシステムに関する。本明細書に説明する実施形態は、構造基板に関連する振動及び／又は騒音レベルを低減することを促進する。一実施形態では、減衰要素が、航空機の構造基板に結合可能であるＶＥＭ層、及びＶＥＭ層に結合される拘束層を含む。したがって、本明細書に説明する実施形態は、構造基板に関連する振動及び／又は騒音レベルと、構造基板及び／又は１つ又は複数の減衰要素に関連する重量との間の所望の均衡を決定することを促進する。
【００３９】
更に、本開示は、以下の付則による実施形態を備える。
付則１
航空機の中で使用するためのパネルを作製するための方法であって、粘弾性材料（ＶＥＭ）層を構造基板に結合するステップであって、前記ＶＥＭ層が、前記構造基板の振動を減衰するように構成されているステップと、拘束層を前記ＶＥＭ層に結合するステップであって、前記拘束層が、前記ＶＥＭ層にせん断力を加えるように構成されているステップとを含む方法。
【００４０】
付則２
ＶＥＭ層を構造基板に結合するステップが、外形を形成された少なくとも１つの面を含む前記構造基板に前記ＶＥＭ層を結合するステップを含む、付則１に記載の方法。
【００４１】
付則３
ＶＥＭ層を構造基板に結合するステップが、前記構造基板の少なくとも部分が露出されるように、前記ＶＥＭ層を前記構造基板に結合するステップを更に含む、付則１又は２に記載の方法。
【００４２】
付則４
前記構造基板と前記ＶＥＭ層とを実質的に共に硬化するステップを更に含む、付則１に記載の方法。
【００４３】
付則５
前記拘束層と前記ＶＥＭ層とを実質的に共に硬化するステップを更に含む、付則１に記載の方法。
【００４４】
付則６
前記ＶＥＭ層を前記構造基板に接着するステップを更に含む、付則１に記載の方法。
【００４５】
付則７
前記拘束層を前記ＶＥＭ層に接着するステップを更に含む、付則１に記載の方法。
【００４６】
付則８
航空機の中で使用するための減衰要素であって、前記航空機の構造基板の第１面に結合可能な第１粘弾性材料（ＶＥＭ）層であって、前記構造基板の振動を減衰するように構成されている第１粘弾性材料（ＶＥＭ）層と、前記第１ＶＥＭ層に結合された第１拘束層であって、前記第１ＶＥＭ層にせん断力を加えるように構成されている第１拘束層とを含む、減衰要素。
【００４７】
付則９
前記構造基板の少なくとも部分が露出されるように、前記第１ＶＥＭ層が、前記構造基板の前記第１面に結合可能である、付則８に記載の減衰要素。
【００４８】
付則１０
前記第１拘束層に結合された第２ＶＥＭ層であって、前記構造基板の前記振動を更に減衰するように構成されている第２ＶＥＭ層を更に備える、付則８に記載の減衰要素。
【００４９】
付則１１
前記第２ＶＥＭ層に結合された第２拘束層であって、前記第２ＶＥＭ層にせん断力を加えるように構成されている第２拘束層を更に備える、付則１０に記載の減衰要素。
【００５０】
付則１２
前記構造基板の第２面に結合可能である第２ＶＥＭ層であって、前記構造基板の前記振動を更に減衰するように構成されている第２ＶＥＭ層を更に備える、付則８に記載の減衰要素。
【００５１】
付則１３
前記第２ＶＥＭ層に結合された第２拘束層であって、前記第２ＶＥＭ層にせん断力を加えるように構成されている第２拘束層を更に備える、付則１２に記載の減衰要素。
【００５２】
付則１４
航空機の中で使用するためのパネルであって、第１面を含む構造基板と、前記構造基板の第１面に結合された第１粘弾性材料（ＶＥＭ）層であって、前記構造基板の振動を減衰するように構成されている第１粘弾性材料（ＶＥＭ）層と、前記第１ＶＥＭ層に結合された第１拘束層であって、前記第１ＶＥＭ層にせん断力を加えるように構成されている第１拘束層とを含むパネル。
【００５３】
付則１５
前記構造基板が、外形を形成されている少なくとも１つの面を含む、付則１４に記載のパネル。
【００５４】
付則１６
前記構造基板の少なくとも部分が露出されるように、前記第１ＶＥＭ層が、前記構造基板の前記第１面に結合される、付則１４に記載のパネル。
【００５５】
付則１７
前記第１拘束層に結合された第２ＶＥＭ層であって、前記構造基板の前記振動を更に減衰するように構成されている第２ＶＥＭ層を更に含む、付則１４に記載のパネル。
【００５６】
付則１８
前記第２ＶＥＭ層に結合された第２拘束層であって、前記第２ＶＥＭ層にせん断力を加えるように構成されている第２拘束層を更に含む、付則１７に記載のパネル。
【００５７】
付則１９
前記構造基板の第２面に結合された第２ＶＥＭ層であって、前記構造基板の前記振動を更に減衰するように構成されている第２ＶＥＭ層を更に含む、付則１４に記載のパネル。
【００５８】
付則２０
前記第２ＶＥＭ層に結合された第２拘束層であって、前記第２ＶＥＭ層にせん断力を加えるように構成されている第２拘束層を更に含む、付則１９に記載のパネル。
【００５９】
客室空気圧縮機入口を減衰するための方法及びシステムの例示的な実施形態を上記に詳細に説明している。方法及びシステムは、本明細書に説明する特定の実施形態に限定されず、むしろ、システムの構成要素及び／又は方法のステップは、本明細書に説明する他の構成要素及び／又はステップから独立して、別々に利用することができる。各方法ステップ及び各構成要素は、他の方法ステップ及び／又は構成要素と組み合わせても更に使用することができる。様々な実施形態の特定の形態をある図面で示し、それ以外の図面では示していないが、これは便宜のために過ぎない。図面の任意の形態は、任意の他の図面の任意の形態と組み合わせて参照され、特許請求されることができる。
【００６０】
本明細書に記載する説明は、実施形態を開示するための実施例を使用し、その実施形態は、最良の形態を含み、当業者が任意の装置又はシステムを作製し、使用し、及び任意の組み込まれた方法を実施することを含めて、実施形態を実施することができるようにする。本開示の特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が思い当たる他の実施例を含むことができる。そのような他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言とは異ならない構造的要素を含む場合、又はそれらが特許請求の範囲の文言とは実質的に異ならない均等な構造的要素を含む場合、特許請求の範囲内にあると意図するものである。
【符号の説明】
【００６１】
１００  航空機
１１０  本体
１２０  胴体
１３０  翼
１４０  エンジン
２００  ＣＡＣ（客室空気圧縮機）入口
２１０  外面
２２０  面
３００  パネル
３１０  構造基板
３２０  減衰要素
３３０  粘弾性材料（ＶＥＭ）層
３４０  拘束層
３５０  ＶＥＭ層の下方面
３６０  構造基板の上方面
３７０  拘束層の下方面
３８０  ＶＥＭ層の上方面
３９０  減衰要素の厚さ
４００  拘束層の上方面
４１０  ＶＥＭ層の厚さ
４２０  拘束層の厚さ
４３０  配置
４４０  配置
４５０  配置
４６０  配置
４７０  配置
４８０  配置
４９０  構造基板の第１面又は部分
５００  構造基板の第２面又は部分
６００  方法
６１０  構造パラメータを定義する
６２０  作動パラメータを定義する
６３０  構造基板及び／又は減衰要素の性能をシミュレーションする
７００  コンピュータシステム
７１０  メモリ装置
７２０  プロセッサ
７３０  提示インターフェース
７４０  入力インターフェース
７５０  通信インターフェース
【図１】
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【図２】
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【図３】
0006680466.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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