声学覆盖层等效材料参数反演方法研究

发布时间：2020-12-01 19:50

　　水下航行器的隐蔽性至关重要,敷设声学覆盖层是水下航行器减振降噪的重要手段。水下航行器辐射噪声预报问题,关乎到航行器水下安全范围的有效确定。在辐射噪声预报过程中,声学覆盖层材料参数作为必要的输入参数,其准确性对预报结果具有至关重要的影响作用,其确定方法也是一个亟待解决的问题。目前国内在开展水下航行器辐射噪声预报等研究时,尚不能提供有效的输入参数,使得预报结果精度差,无法满足当前覆盖层产品研制及相关技术研究的发展需要。本文针对该问题,提出了基于节点振速匹配的等效材料参数反演方法。为了简化覆盖层材料参数测试试验,本文结合有限元和边界元分析技术,数值研究了空气中平板模型参数反演结果用于水下平板模型辐射声预报的可行性;进一步分析了基于平板模型反演所得等效材料参数用于圆柱壳模型的辐射声预报时的适用性,数值研究了圆柱壳材料参数、圆柱壳长径比、圆柱壳环频率等因素的变化对匹配反演的影响。且研究了基于圆柱壳反演所得结果用于其他圆柱壳模型的辐射声预报时的适用性。此外,在消声水池中开展了平板及圆柱壳模型的振动及声场试验验证。试验结果表明,基于空气中振动匹配反演覆盖层等效参数进而实现水下结构辐射声功率预报的方法... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

反演模型

（a）待反演模型 （b）细节图图 3.2 待反演空腔模型表 3.1 敷设空腔覆盖层的圆柱壳模型参数m） 2 覆盖层材料泊松比 0.48m） 0.5 覆盖层材料杨氏模量（N/m2） 6×107） 0.005 覆盖层材料密度（kg/m3） 1060m） 0.03 覆盖层材料损耗因子 0.23表 3.2 待反演模型参数N/m2） 0.1×107-8.6×107密度（kg/m3） 848 0.41-0.495 阻尼损耗因子 0.23点振速匹配，对应节点的空腔结构振速平方和均匀结构振速平方相除之外的干扰，板上下端采用全约束。采用 2.1 节中节点振速匹配方法数，进行辐射声场预报。参数初步反演

（a）平板模型 （b）平板模型节点图图 3.11 平板模型及其节点图利用 ANSYS 软件分别获取了两个模型的节点振速数据后，利用 2.1 节中的基于节速匹配搜索算法进行等效材料参数反演，反演所得等效材料参数如图 3.12。0 500 1000 1500 20005.65.65.65.65.65.65.65.65.65.65.6x 107频频（Hz）等杨杨杨（/mN2）等等等等等等初初等等0 500 1000 1500 20000.470.4720.4740.4760.4780.480.4820.4840.4860.488频频（Hz）等泊泊泊等等等等等等初初等等（a）等效杨氏模量（空气中） （b）等效泊松比（空气中）图 3.12 等效材料参数（空气中）分析图 3.12（a）和图 3.12（b）可以看到，等效泊松比在 5Hz 处的反演参数为 0.481，


本文编号：2895013