尖劈吸聲結(jié)構(gòu)吸聲性能理論與實驗研究.pdf

1、尖劈具有阻抗逐漸過渡的性質(zhì)，同其他吸聲結(jié)構(gòu)相比在低頻下具有優(yōu)良的吸聲性能，通過添加空腔、填料等可以增加其吸聲頻帶寬度。在消聲水池、大型消聲室及水面艦艇上尖劈吸聲結(jié)構(gòu)得到廣泛應(yīng)用。本文旨在研究聲波垂直入射情況下，適用于水下航行體聲納平臺區(qū)的帶有空腔的尖劈的吸聲性能。 第一，尖劈內(nèi)部含有空腔，構(gòu)成了含有空腔的阻抗逐漸過渡的非均勻吸聲結(jié)構(gòu)。應(yīng)用變截面波導(dǎo)理論對尖劈結(jié)構(gòu)進(jìn)行分層處理，建立了吸聲系數(shù)的計算方程并編制了相應(yīng)的MATLAB計算

2、程序。 第二，計算了帶有空腔的尖劈吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)并與傳統(tǒng)的平板型吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲性能做對比分析。分析結(jié)果表明，帶有空腔的尖劈吸聲性能良好，不僅吸聲頻帶寬而且低頻吸聲性能優(yōu)異。 第三，研究尖劈吸聲性能的影響因素，分別分析了尖劈長度、材料動態(tài)力學(xué)參數(shù)、內(nèi)部空腔及靜水壓力對其吸聲性能的影響。通過大量的計算、分析得到了有意義的結(jié)論，為工程實踐應(yīng)用提供了有價值的參考。 第四，應(yīng)用最優(yōu)化理論，自編程序?qū)馀曅阅苓M(jìn)行優(yōu)化

3、，分別從材料動態(tài)力學(xué)參數(shù)和內(nèi)部空腔兩個方面進(jìn)行優(yōu)化。材料參數(shù)優(yōu)化分別進(jìn)行單變量、多變量優(yōu)化?？涨粌?yōu)化是在已知空腔形狀和總長度的前提下進(jìn)行的，對決定空腔變化的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。通過計算、分析給出了材料動態(tài)力學(xué)參數(shù)優(yōu)化頻響曲線和決定空腔形狀變化的參數(shù)的優(yōu)化結(jié)果。 最后，通過實驗研究尖劈的吸聲性能，分別進(jìn)行材料的動態(tài)力學(xué)參數(shù)和吸聲系數(shù)測試實驗。利用不同溫度下某一頻段內(nèi)材料動態(tài)力學(xué)參數(shù)測試結(jié)果，利用時溫等效原理，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理得到了某一溫度下