基于传递函数法的水下消声层声学性能研究

发布时间：2017-09-13 23:50

  本文关键词：基于传递函数法的水下消声层声学性能研究

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【摘要】：潜艇在水下潜航时,为防止敌方声呐的探测,需要采用各种主被动手段来降低自身的噪声,其中主要手段就是在潜艇外壳覆盖黏弹性消声瓦结构.针对潜艇消声瓦结构降噪问题,考虑结构两侧的流体负载,建立了潜艇壁面水下消声覆盖层的消声理论模型.将潜艇壁面结构简化为无曲率的无限大薄板,基于基尔霍夫(Kirchhoff)薄板理论和声波方程,应用传递函数法导出了消声覆盖层的声压插入损失.利用所建理论模型进行了数值计算,讨论了不同的内侧流体介质、艇壳厚度、消声层厚度和孔腔形状对壁面结构振动与声学性能的影响.研究发现,内侧介质为空气时,在低频段,消声层对结构振动的削弱量小于消声层加入后艇壳振动的增强量,故消声层的加入反而使壁面结构的振动增大;在高频段,覆盖消声层后壁面结构的振动明显减小.内侧介质为水时,覆盖消声层后,壁面结构的振动在全频段均减小,且减小量随频率的增加而增加.增大艇壳厚度及消声层厚度有利于潜艇壁面结构的减振降噪.当消声层孔腔内径沿潜艇内侧至外侧的方向先减小再增大时,消声层在高频段减振降噪效果较佳;当孔腔内径沿潜艇内侧至外侧的方向先增大再减小时,消声层在中频段的减振降噪效果更好.
【作者单位】： 西安交通大学航天航空学院多功能材料和结构教育部重点实验室;西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室;
【关键词】： 水下消声层 传递函数法 减振降噪 声学性能
【基金】：国家基础研究计划(2011CB610300) 国家自然科学基金(51528501,11321062) 中央高校基本科研专项基金(2014qngz12) 国家留学基金资助项目
【分类号】：O427;TB535
【正文快照】： 2)辛锋先,副教授,主要研究方向:轻质材料结构流固耦合动力学、声振耦合理论与实验.E-mail:fengxian.xin@gmail.com,fxxin@mail.xjtu.edu.cn引用格式:叶昌铮,孟晗,辛锋先,卢天健.基于传递函数法的水下消声层声学性能研究.力学学报,2016,48(1):213-224Ye Changzheng,Meng Han,Xi

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