声学覆盖层声阻抗测量方法及复合结构声反射预报研究

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声学覆盖层是水下航行体隐身的一项关键技术,在安静型水下航行体设计中占有十分重要的地位。本文全面叙述了声学覆盖层的声管测量,并且根据目前存在的不足提出了阻抗法,其主要内容包括:(一)建立了覆盖层样品的阻抗测量方法;对内部具有一定结构的覆盖层样品进行了大量的实验测试,并考虑了压力、温度因素对材料阻抗特性的影响;(二)研究如何利用覆盖层的阻抗参数和背衬表面声阻抗来表征覆盖层的反射和隔声系数;针对实艇结构建立了双层平板加肋模型,对壳体模型和覆盖层组成的复合结构进行了声反射预报。 实验研究中,本文主要是在传统的声管测量方法上改进,在不同的温度和压力条件下,测量了声学覆盖层的输入阻抗和传递阻抗,由输入声阻抗和传递声阻抗定量评价声学覆盖层的声学性能,并根据声管测量结果计算了覆盖层在具体背衬情况下的反射系数,它有效地解决了传统测量方法中由于背衬的不同对测量结果造成的影响。同时在声管中还专门设计了验证实验,验证了阻抗法的可行性和优越性。 理论研究中,假设敷社覆盖层的潜艇壳体模型为平面多层结构:表面层为声学覆盖层;基底层为钢板(模拟单层壳体潜艇)或双层钢板中间加肋且夹一水层(模拟双层壳体潜艇),利用解析法计算壳体模型表面声阻抗,利用水声管中覆盖层的阻抗测量结果,研究了涂敷在潜艇模型上的声学覆盖层的声学性能。 本文主要从声学覆盖层的阻抗着手,在声管中进行了大量的实验研究,并且分析了不同的温度、不同的压力条件所导致的覆盖层性能变化。阻抗法有很强的环境适应性,可以方便对敷设在不同结构模型上的声学覆盖层进行评估,本文得到了一些有意义的结论,改善了在声管测试技术上存在的一些问题,具有较强的理论指导意义和工程实际意义。
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