水下載人與無(wú)人航行器亟需解決艙外噪聲對(duì)艙內(nèi)的影響和敵對(duì)聲波干擾與探測(cè)從而提高水下航行器的隱蔽性和安全性問(wèn)題。故研究一種能夠?qū)Φ皖l聲波實(shí)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(duì)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(shí)現(xiàn)低頻高吸收系數(shù)為目標(biāo),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(duì)稱薄膜結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)一種膜腔耦合型水下吸聲超材料,首先優(yōu)化設(shè)計(jì)出最佳的空腔型結(jié)構(gòu),再探究如何結(jié)合非對(duì)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(duì)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(jì)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(jì)算方法,為后文的研究提供了計(jì)算吸聲系數(shù)的簡(jiǎn)便計(jì)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(xué)模型,采用遺傳算法對(duì)空腔型結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行一系列優(yōu)化設(shè)計(jì)并研究了3MPa靜壓下超材料的吸聲性能,最終得...

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1主動(dòng)聲納工作原理

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

圖1-2Alberich聲學(xué)覆蓋層結(jié)構(gòu)示意圖[3]

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

圖1-3橢球形空腔的“Alberich”型聲學(xué)覆蓋層[5]

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

本文編號(hào)：3902833