检索结果-南通市图书馆

噪声与振动控制 2022年第2期42卷 34-39页

作者：王佳蓓周浩海军工程大学兵器工程学院武汉430033

声学覆盖层的低频吸声特性对潜艇声隐身性能具有重要影响。综合考虑空腔型覆盖层结构和局域共振型薄膜材料的低频吸声性能,建立局域共振型空腔覆盖层的有限元模型,研究复合结构在10 Hz~2 000 Hz频段内的吸声特性,并采用局域共振理论和... 详细信息

声学覆盖层的低频吸声特性对潜艇声隐身性能具有重要影响。综合考虑空腔型覆盖层结构和局域共振型薄膜材料的低频吸声性能,建立局域共振型空腔覆盖层的有限元模型,研究复合结构在10 Hz~2 000 Hz频段内的吸声特性,并采用局域共振理论和模态分析揭示复合结构的吸声机理,进一步得到复合结构低频吸声性能的调控规律。研究结果表明:(1)在10 Hz~2 000 Hz频率范围内,相比空腔型覆盖层,复合结构的平均吸声系数提高到0.497;(2)复合结构的低频吸声机理为:通过下半部分空腔变形实现纵波向横波的转化,通过局域共振结构的反共振消耗声能,二者共同作用,提高吸声系数;(3)耦合产生的吸声峰峰值主要随覆盖层损耗因子的增大而增大,峰值频率主要随薄膜面积的增大而向高频移动。研究结果可为声学覆盖层的低频吸声特性设计提供理论指导。

关键词：声学局域共振空腔覆盖层低频特性振动模态吸声系数

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敷设空腔覆盖层水下复杂目标的声散射特性研究

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声学技术 2023年第4期42卷 409-418页

作者：李静马晓川李璇中国科学院声学研究所北京100190 中国科学院水下航行器信息技术重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

研究敷设空腔覆盖层水下复杂目标的声散射特性具有重要的意义。首先通过建模软件构建目标模型,然后利用分层近似法,结合多层介质的传递矩阵方法,将含有变截面空腔的吸声覆盖层分为多个可视为圆柱空腔结构的薄层,进而实现复合结构的声反... 详细信息

研究敷设空腔覆盖层水下复杂目标的声散射特性具有重要的意义。首先通过建模软件构建目标模型,然后利用分层近似法,结合多层介质的传递矩阵方法,将含有变截面空腔的吸声覆盖层分为多个可视为圆柱空腔结构的薄层,进而实现复合结构的声反射系数的求解,最后利用基于戈登(Gordon)积分的板块元方法对目标强度进行预报,并针对复杂目标提出基于光线投射的可见面元判别方法。在此基础上,以BeTSSiⅡ标准模型为例,研究敷设空腔覆盖层的水下复杂目标的声散射方位特性和频率特性。结果表明:文中提出的基于光线投射的可见面元判别方法可以快速有效地提供板块元方法所需的可见面元;板块元方法对BeTSSiⅡ标准模型的预报结果可以很好地反映其目标强度的特征及其变化规律;模型敷设空腔覆盖层可以有效降低目标强度,与敷设等厚均匀覆盖层时相比,复合结构声反射系数曲线的第一谷值频率降低,在频率较低时敷设空腔覆盖层的吸声效果更好,可以进一步减小目标强度。该研究有助于实际工程中实现对水下平台散射特性的快速预报。

关键词：目标强度声散射板块元空腔覆盖层戈登(Gordon)积分

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敷设空腔覆盖层的水下弹性球壳散射特性研究

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科学技术与工程 2020年第21期20卷 8622-8628页

作者：吴杰陶猛刘凯磊张琛良贵州大学机械工程学院贵阳550025 江苏理工学院机械工程学院常州213001

为提高水下结构的隐身性,研究覆盖层物理参数对结构散射特性的影响。利用有限元软件COMSOL对水下弹性球进行仿真,获得目标强度的数值解,仿真数值解与理论解基本一致,最大误差为0.3 dB,验证了该方法可用于计算水下球形结构的声散射特性... 详细信息

为提高水下结构的隐身性,研究覆盖层物理参数对结构散射特性的影响。利用有限元软件COMSOL对水下弹性球进行仿真,获得目标强度的数值解,仿真数值解与理论解基本一致,最大误差为0.3 dB,验证了该方法可用于计算水下球形结构的声散射特性。通过对弹性球壳敷设覆盖层前后的目标强度进行仿真,表明敷设空腔覆盖层能有效降低球壳的目标强度。进一步讨论覆盖层材料参数和空腔结构变化对弹性球壳声散射特性的影响,结果表明:空腔比、覆盖层厚度和损耗因子越大,目标强度越小;与圆柱、圆台空腔相比,圆锥空腔的目标强度最低。在一定范围内,空腔覆盖层的物理参数越大,结构的目标强度越小,吸声性能越好,隐身性越强。

关键词：弹性球壳目标强度空腔覆盖层散射特性

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基于遗传算法的吸声覆盖层等效参数反演

基于遗传算法的吸声覆盖层等效参数反演

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作者：吴杰贵州大学

学位级别：硕士

吸声覆盖层是敷设于水下航行器外表与水直接接触的声学结构,对提高水下航行器的减振、降噪起到重要作用。目前对水下目标敷设简单声学覆盖层结构的吸声性能方面已有很多研究,本文研究的关键科学问题是基于遗传算法对具有空腔结构的吸声... 详细信息

吸声覆盖层是敷设于水下航行器外表与水直接接触的声学结构,对提高水下航行器的减振、降噪起到重要作用。目前对水下目标敷设简单声学覆盖层结构的吸声性能方面已有很多研究,本文研究的关键科学问题是基于遗传算法对具有空腔结构的吸声覆盖层结构进行等效反演,将复杂的空腔覆盖层结构模型简化为均匀实心覆盖层结构模型,并对此进行声学性能分析,以简化计算问题,提高计算效率。首先,本文分别介绍了水下平板结构和球形结构的声学理论,然后基于有限元软件COMSOL构建平面波垂直入射水下平板结构和弹性球的模型,进而分别计算了水下平板结构的吸声系数和弹性球形结构的目标强度,其中平板结构的反射系数计算结果与其他学者的研究成果进行对比,球形结构数值计算解与理论解之间进行了对比,验证了基于有限元COMSOL的仿真方法计算平板结构和球形结构声学性能的有效性,为后期研究提供理论基础。然后,相对于均匀实心覆盖层结构而言,水下目标敷设空腔覆盖层结构的建模和相关声学性能的计算都是比较复杂的。本文除在对弹性板壳敷设不同结构空腔覆盖层（简称“空腔覆盖层—弹性板壳”）的吸声系数进行计算分析外,首次构建出水下弹性球壳敷设空腔覆盖层（简称为“空腔覆盖层—弹性球壳”）复合结构模型,该部分是本章的创新点之一,文中运用力学平衡原理获得在覆盖层中心球面均匀分布的点的坐标,之后按坐标位置嵌入圆柱空腔,构建出球壳复合结构模型。随后通过计算对比分析不同结构、材料参数的球形覆盖层对结构目标强度的影响。最后,基于遗传算法对空腔覆盖层复合结构的复反射系数进行等效反演,将反演得到的材料参数应用到均匀层复合结构中,在不改变结构声学性能的基础上实现空腔覆盖层的均匀化。首先是对“空腔覆盖层-弹性球壳”复合结构模型进行均匀化,该内容是本文的另一个创新点。构建具有与“空腔覆盖层—弹性球壳”相同物理参数（空腔比、结构参数、材料参数）的“空腔覆盖层—弹性板壳”复合结构,基于遗传算法对板壳复合结构的复反射系数进行等效参数反演,通过对比反演前后复合结构的反射系数验证该方法的可靠性,随后将反演得到的材料参数应用到“均匀覆盖层—弹性球壳”结构中,并对比分析该目标结构反演前后的目标强度,实现球形空腔覆盖层结构的均匀化。此外计算水下弹性板壳敷设组合型空腔覆盖层结构的反射系数,基于以上均匀化方法对该结构进行等效参数反演。

关键词：遗传算法等效反演空腔覆盖层声学性能复合结构

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