本文關(guān)鍵詞：聲學(xué)材料性能測試及評價實驗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《哈爾濱工程大學(xué)》 2008年

尖劈吸聲結(jié)構(gòu)吸聲性能理論與實驗研究

厲艷才  

【摘要】： 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行優(yōu)化,分別從材料動態(tài)力學(xué)參數(shù)和內(nèi)部空腔兩個方面進行優(yōu)化.材料參數(shù)優(yōu)化分別進行單變量、多變量優(yōu)化。空腔優(yōu)化是在已知空腔形狀和總長度的前提下進行的,對決定空腔變化的參數(shù)進行優(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寬頻范圍內(nèi)的材料參數(shù)值,并把參數(shù)值引入所編制的尖劈吸聲系數(shù)計算程序中,把計算結(jié)果與實測結(jié)果進行了比較分析,結(jié)果表明本文所采用的計算方法是可行的。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TB535.1
【目錄】：

摘要5-6

ABSTRACT6-10

第1章 緒論10-19

1.1 論文研究的目的及意義10-12

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17

1.2.1 水聲材料研究方面12-14

1.2.2 實驗測試方面14-15

1.2.3 理論、數(shù)值研究方面15-17

1.3 本論文的研究方法和內(nèi)容17-19

第2章 尖劈吸聲性能研究理論基礎(chǔ)19-30

2.1 聲波垂直入射時的基本理論19-20

2.2 聲學(xué)材料相關(guān)參數(shù)介紹20-23

2.2.1 吸聲系數(shù) 反射系數(shù) 聲阻抗率21-22

2.2.2 隔聲量 聲壓透射系數(shù)22-23

2.3 變截面波動方程及其解23-26

2.4 尖劈吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲特性26-27

2.5 尖劈吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲機理27-28

2.6 本章小結(jié)28-30

第3章 尖劈吸聲結(jié)構(gòu)吸聲性能計算30-51

3.1 尖劈吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)30-31

3.2 尖劈吸聲結(jié)構(gòu)與平板型吸聲結(jié)構(gòu)吸聲性能比較31-32

3.3 尖劈吸聲結(jié)構(gòu)吸聲性能影響因素分析32-49

3.3.1 尖劈長度對其吸聲性能的影響33-35

3.3.2 尖劈材料的動態(tài)力學(xué)參數(shù)對其吸聲性能影響35-39

3.3.3 空腔結(jié)構(gòu)對尖劈吸聲性能的影響39-44

3.3.4 靜水壓力對尖劈吸聲性能的影響44-49

3.4 本章小結(jié)49-51

第4章 尖劈吸聲結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計51-65

4.1 最優(yōu)化問題理論基礎(chǔ)51-52

4.2 非線性規(guī)劃問題的算法52-56

4.2.1 無約束非線性規(guī)劃問題解法52-54

4.2.2 有約束非線性規(guī)劃問題解法54-56

4.3 尖劈吸聲性能優(yōu)化設(shè)計56-64

4.3.1 尖劈材料動態(tài)力學(xué)參數(shù)優(yōu)化57-60

4.3.2 尖劈內(nèi)部空腔優(yōu)化初步60-64

4.4 本章小結(jié)64-65

第5章 尖劈吸聲結(jié)構(gòu)實驗研究65-78

5.1 材料動態(tài)力學(xué)參數(shù)測試研究65-72

5.1.1 測試的基本原理65-68

5.1.2 測試基本流程68-69

5.1.3 實驗測試條件69

5.1.4 測試結(jié)果及結(jié)果處理69-72

5.2 尖劈吸聲結(jié)構(gòu)吸聲性能實驗測試72-77

5.2.1 測試的基本原理72-73

5.2.2 測試系統(tǒng)組成73-74

5.2.3 實驗測試條件74-75

5.2.4 尖劈吸聲器吸聲性能實驗測試75-77

5.2.5 測試結(jié)果與計算結(jié)果誤差分析77

5.3 本章小結(jié)77-78

結(jié)論78-81

參考文獻81-85

攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果85-86

致謝86

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4 楊樹;纖維集合體的結(jié)構(gòu)特征及其吸聲性能研究[D];東華大學(xué);2011年

5 余海燕;水泥—木梗纖維復(fù)合吸聲材料的組成、性能及吸聲模型研究[D];中國建筑材料科學(xué)研究總院;2006年

6 周洪;高分子微粒聲學(xué)材料的制備、性能及聲學(xué)機理研究[D];四川大學(xué);2007年

7 楊家富;木竹復(fù)合材料動態(tài)力學(xué)性能堯物理性能試驗研究分析[D];南京林業(yè)大學(xué);2013年

8 陳鑫;基于SEA方法的轎車車內(nèi)噪聲分析與控制研究[D];吉林大學(xué);2008年

9 陳繼浩;隔聲屏障結(jié)構(gòu)聲學(xué)模擬、設(shè)計與性能優(yōu)化應(yīng)用研究[D];中國建筑材料科學(xué)研究總院;2009年

10 郭敏;聲信號在準多孔介質(zhì)中的傳播及害蟲弱聲信號特征分析[D];陜西師范大學(xué);2003年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 曹書豪;聚氨酯泡沫及聚丙烯纖維復(fù)合材料的吸聲性能研究[D];西南交通大學(xué);2013年

2 石琢;纖維/顆�！獦渲鶎雍蠌�(fù)合材料的吸聲性能研究[D];浙江理工大學(xué);2010年

3 張錦寬;針刺非織造材料吸聲性能研究[D];東華大學(xué);2011年

4 馬永喜;復(fù)合針刺非織造材料吸聲性能研究[D];東華大學(xué);2010年

5 李曉佳;通孔泡沫鋁組合結(jié)構(gòu)吸聲性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

6 敖慶波;燒結(jié)FeCrAl纖維多孔材料吸聲性能分析及研究[D];東北大學(xué);2008年

7 李康;層合多孔吸聲隔音復(fù)合材料[D];東華大學(xué);2011年

8 孫明;船體振動噪聲在聲學(xué)覆蓋層中傳遞特性研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

9 熊紅蓮;隔聲薄膜褶皺復(fù)合結(jié)構(gòu)吸聲性能研究[D];上海交通大學(xué);2011年

10 邱伯華;納米材料高彈體的阻尼吸聲性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

  本文關(guān)鍵詞：聲學(xué)材料性能測試及評價實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：71690