潛艇、魚(yú)雷等水下航行器作為海洋軍事力量的重要組成部分,一直都受到世界各國(guó)的高度重視。為滿足日益增長(zhǎng)的國(guó)家安全戰(zhàn)略需求,各國(guó)對(duì)水下航行器的快速性及隱身性能都提出了更高的要求。因此,如何提高水下航行器的聲隱性能,成為了船舶機(jī)械以及減阻降噪工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。艦船隔振系統(tǒng)通過(guò)在振源和基礎(chǔ)之間添加隔振裝置,利用其彈性變形能夠十分顯著地降低擾動(dòng)源作用時(shí)機(jī)械振動(dòng)及噪聲的傳遞。因此,本文基于艦船隔振系統(tǒng)優(yōu)異的減振降噪特性,提出通過(guò)在柔性蒙皮中內(nèi)置微小隔振單元的方式,構(gòu)建一種新型的蒙皮結(jié)構(gòu),進(jìn)而對(duì)該蒙皮的降噪特性及機(jī)理進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究。本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作:首先,基于蒙皮結(jié)構(gòu)的工作特點(diǎn)和設(shè)計(jì)需求,結(jié)合艦船隔振系統(tǒng)和柔性表面流體減阻降噪技術(shù),構(gòu)建了一種新型的流體降噪蒙皮結(jié)構(gòu)。蒙皮結(jié)構(gòu)主要由內(nèi)外約束層和隔振單元組成,可以有效地抑制邊界層的轉(zhuǎn)捩,降低湍流脈動(dòng)的產(chǎn)生,實(shí)現(xiàn)對(duì)流噪聲的有效控制。其次,建立了雙向流固耦合控制方程;利用大渦模擬方法獲得脈動(dòng)激擾下蒙皮表面流場(chǎng)信息,得到了蒙皮結(jié)構(gòu)表面在軸向與周向上的湍流脈動(dòng)壓力分布規(guī)律;對(duì)比有無(wú)蒙皮的脈動(dòng)壓力分布,探究了蒙皮對(duì)研究對(duì)象表面脈動(dòng)壓力的影響。結(jié)... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

“Alberich”吸聲覆蓋層經(jīng)過(guò)研究表明，Alberich吸聲覆蓋層內(nèi)的圓柱形空腔一般都是呈周期性分布的，

蘇聯(lián)海軍終于證實(shí)了吸聲覆蓋層對(duì)抑制潛艇聲輻射的產(chǎn)生是有效的，于是在 1984 年，第一艘“塞拉”級(jí)攻擊型核潛艇問(wèn)世，該潛艇是蘇聯(lián)軍方自行研制的攻擊型核潛艇[5]，如圖 1.2（a）所示。為了使“塞拉”級(jí)核潛艇具備良好的隱身性能，蘇聯(lián)海軍將艇體表面的突起幾乎全部除去，艇體表面保持光滑流暢，艇體與指揮臺(tái)之間的連接采用弧形圓滑過(guò)渡（這樣極大地減少了流體之間的相互干擾，達(dá)到了減阻降噪的效果），同時(shí)減少了艇體表面的流水孔（這樣很好地抑制了流噪聲的產(chǎn)生）。同時(shí)，該潛艇還在艇體表面敷設(shè)了兩層厚度不一樣的吸聲覆蓋層，內(nèi)外兩層材料均為合成橡膠，其厚度在 80 ~150mm之間，長(zhǎng)寬比為 85 ~90，外層結(jié)構(gòu)為實(shí)心材料，內(nèi)層則設(shè)有外形和尺寸各不相同的空腔結(jié)構(gòu)[6]。該結(jié)構(gòu)不但能夠吸收敵方主動(dòng)聲吶的探測(cè)聲波，還能抑制自身流噪聲的產(chǎn)生。同一時(shí)期除了“塞拉”級(jí)攻擊型核潛艇外，蘇聯(lián)海軍在 80 年代建造的“阿庫(kù)拉”級(jí)攻擊型核潛艇也敷設(shè)了吸聲覆蓋層[5]，如圖 1.2（b）所示。

圖 1.3（a）“明”級(jí)核潛艇 圖 1.3（b）“宋”級(jí)核潛艇1.2.2 湍流脈動(dòng)研究現(xiàn)狀流體由于其粘滯性的存在，在實(shí)際流動(dòng)中會(huì)呈現(xiàn)出兩種不同運(yùn)動(dòng)形態(tài)：層流和湍流。二者之間的區(qū)別之處在于：在流動(dòng)過(guò)程中，不同的流層之間是否會(huì)發(fā)生混摻現(xiàn)象。在湍流運(yùn)動(dòng)中，流體質(zhì)點(diǎn)自身的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有任何規(guī)律，相互碰撞，不同的流層還會(huì)發(fā)生相互躍遷，產(chǎn)生不規(guī)則的脈動(dòng)壓力，而在層流運(yùn)動(dòng)中則沒(méi)有這種現(xiàn)象[8]。湍流和層流是根據(jù)雷諾數(shù)的大小來(lái)判斷的，高于臨界雷諾數(shù)的是湍流，而低于臨界雷諾數(shù)的是層流。湍流是日常生活中普遍存在的一種流體運(yùn)動(dòng)形式，人們對(duì)湍流運(yùn)動(dòng)的研究起始于幾百年前，但直到現(xiàn)在人們?nèi)匀粵](méi)有對(duì)湍流運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)有一個(gè)明確的解釋。湍流場(chǎng)的基本特征是流體微元運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)性、時(shí)變性和不規(guī)則性[9]。在湍流運(yùn)動(dòng)中湍流場(chǎng)的各個(gè)物理量（如壓力、速度、溫度等）都表現(xiàn)出極強(qiáng)的隨機(jī)性和不規(guī)則性，無(wú)法定量的描述湍流場(chǎng)的物理性能。湍流場(chǎng)中的各個(gè)物理量既是時(shí)間的函數(shù)，又是空間的函數(shù)，雖然流體力學(xué)的三大方程也常被用來(lái)計(jì)算流體的運(yùn)動(dòng)，但是由于方程本身的局限性，

【參考文獻(xiàn)】：
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