發(fā)布時間：2024-02-19 14:21

　　水下載人與無人航行器亟需解決艙外噪聲對艙內(nèi)的影響和敵對聲波干擾與探測從而提高水下航行器的隱蔽性和安全性問題。故研究一種能夠?qū)Φ皖l聲波實現(xiàn)較高的吸聲系數(shù)的覆蓋在水下航行器表面的消聲覆蓋層對提高水下航行器的隱蔽性與安全性具有十分重大的意義。本課題以實現(xiàn)低頻高吸收系數(shù)為目標,結(jié)合在水下吸聲超材料應(yīng)用廣泛的空腔型結(jié)構(gòu)和空氣吸聲領(lǐng)域中低頻吸聲性能優(yōu)良的非對稱薄膜結(jié)構(gòu),設(shè)計一種膜腔耦合型水下吸聲超材料,首先優(yōu)化設(shè)計出最佳的空腔型結(jié)構(gòu),再探究如何結(jié)合非對稱薄膜結(jié)構(gòu)提高整體結(jié)構(gòu)低頻吸聲性能。在理論部分,以本文研究的超材料基本結(jié)構(gòu),即空腔結(jié)構(gòu)為研究對象,推導(dǎo)得到了均勻黏彈性材料吸聲性能的影響因素,為后續(xù)基體材料的選擇奠定了理論基礎(chǔ);以等效參數(shù)法,推導(dǎo)了內(nèi)含圓柱型空腔結(jié)構(gòu)的等效復(fù)波數(shù),得到了影響結(jié)構(gòu)吸聲性能的主要參數(shù),為后文的設(shè)計提供了理論指導(dǎo);最后還推導(dǎo)了基于能量法的材料吸聲系數(shù)計算方法,為后文的研究提供了計算吸聲系數(shù)的簡便計算手段。在理論推導(dǎo)的基礎(chǔ)上,選擇以聚脲材料為基體材料,在有限元軟件中建立數(shù)學模型,采用遺傳算法對空腔型結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行一系列優(yōu)化設(shè)計并研究了3MPa靜壓下超材料的吸聲性能,最終得...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1主動聲納工作原理

哈爾濱工業(yè)大學碩士學位論文-2-圖1-1主動聲納工作原理從美國國家司法部公布的有關(guān)對軍用聲吶影響海洋動物的訴訟文件[4]中可以得知，目前世界各國海軍的主要戰(zhàn)術(shù)主動聲吶的工作頻段都集中在中頻段（1kHz-10kHz），它是對抗超靜音柴油水下航行器的主要工具，而為了實現(xiàn)探測更長距離超....

圖1-2Alberich聲學覆蓋層結(jié)構(gòu)示意圖[3]

哈爾濱工業(yè)大學碩士學位論文-3-圖1-2Alberich聲學覆蓋層結(jié)構(gòu)示意圖[3]瑞典學者SvenM.Ivansson[5]設(shè)計了一種橢球形空腔的“Alberich”型聲學覆蓋層，如圖1-3所示，并且利用layer-multiple-scattering（LMS）算法計算這種空腔....

圖1-3橢球形空腔的“Alberich”型聲學覆蓋層[5]

哈爾濱工業(yè)大學碩士學位論文-3-圖1-2Alberich聲學覆蓋層結(jié)構(gòu)示意圖[3]瑞典學者SvenM.Ivansson[5]設(shè)計了一種橢球形空腔的“Alberich”型聲學覆蓋層，如圖1-3所示，并且利用layer-multiple-scattering（LMS）算法計算這種空腔....

圖1-4水平方向內(nèi)嵌圓柱空腔結(jié)構(gòu)[6]

哈爾濱工業(yè)大學碩士學位論文-3-圖1-2Alberich聲學覆蓋層結(jié)構(gòu)示意圖[3]瑞典學者SvenM.Ivansson[5]設(shè)計了一種橢球形空腔的“Alberich”型聲學覆蓋層，如圖1-3所示，并且利用layer-multiple-scattering（LMS）算法計算這種空腔....

本文編號：3902833