湍流激励下功能梯度材料声传递性能研究

发布时间：2024-04-26 02:48

　　以非均匀且各向异性的功能梯度涂覆层为研究对象,将功能梯度涂覆层分为有限层结构并考虑各层材料均匀且各向同性,建立功能梯度涂覆层-背衬板有限层结构振动的数学模型,提出功能梯度涂覆层的水动力噪声预报方法。将该方法应用于均匀涂覆层,通过与参考文献计算结果进行比较,验证其正确性。对功能梯度涂覆层的水动力噪声进行进一步预报,分析背衬板厚度、功能梯度涂覆层厚度和材料参数分布特征对水动力噪声降噪的影响,为中高航速的低水动力噪声涂覆层设计以及舷侧声呐阵列水动力噪声控制提供方法。数值仿真结果表明,功能梯度涂覆层的传递函数曲线与参考文献的基本一致,该方法能够对水动力噪声进行有效预报;功能梯度涂覆层厚度越大或背衬板厚度越小,水动力噪声降噪量越大,且改变材料参数梯度可改变降噪量。

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【部分图文】：

图1功能梯度涂覆层-无限大弹性背衬板剖面图

如图1所示，在功能梯度涂覆层-无限大弹性背衬板的剖面上建立x-z二维坐标系，以功能梯度涂覆层-无限大弹性背衬板的厚度方向为z坐标，x坐标在功能梯度涂覆层-无限大弹性背衬板的交界面上。功能梯度涂覆层的杨氏模量E(z)、密度ρ(z)是关于z的函数，而泊松比v为常数，将功能梯度涂覆层-....

图2不同频率下的传递函数曲线

因此本文提出的水动力噪声预报方法是有效、可行的。图31000Hz下计算结果与参考结果对比

图31000Hz下计算结果与参考结果对比

图2不同频率下的传递函数曲线2.2功能梯度涂覆层的降噪效果

图4水动力噪声预报

(2)取FGM层厚度h1分别为2.54cm、5.08cm、7.62cm和12.7cm下以及在背衬板厚度h2分别为2.54cm、5.08cm、7.62cm和12.7cm，分别画出降噪曲线图，研究FGM层和背衬板厚度对水动力噪声降噪效果的影响。如图5至图6所示。水动力....

本文编号：3964593