商 超，魏英杰，张嘉钟，曹 伟

（哈尔滨工业大学航天学院，哈尔滨 150001）

1 引 言

Alberich型吸声覆盖层在水声中应用比较广泛，对水下航行器声隐身具有重要军事意义和使用价值[1-2]，其基本结构是在高阻尼的黏弹材料层中嵌入周期性分布的2mm和5mm圆形空气柱腔。这种在基材内部嵌置共振吸声结构型式的吸声机理研究从四五十年代一直延续至今[3-10]，仍在不断发展着。

Alberich型吸声覆盖层的吸声机理与声特性比较复杂，与材料的物理参数、空腔结构、温度、压力等因素密切相关。汤渭霖等[5]采用柱面波展开法，半解析地对含有周期短圆柱空的吸声覆盖层声学性能进行仿真，研究结果表明，柱腔内的轴对称波对覆盖层的低频消声特性具有重要贡献。Lane[6]通过改变穿孔层材料硬度的实验，提出谐振吸声主要取决于表面层弯曲振动，穿孔材料层只起到影响表面层边界支撑条件的次要作用。Gaunaurd[7]则认为表面层和穿孔层在谐振吸声中的作用大小跟材料相对硬度有关。如果表面层比穿孔层硬，就主要是孔壁的径向振动；如果相反，谐振吸声就主要取决于表面层的弯曲；如果表面层与穿孔层的硬度相差不大，那么这两种运动形式兼而有之。

对于几何形状稍复杂的消声瓦结构或带有其他粘弹性材料的消声瓦，声学特性没有解析解，需要用数值方法研究，多采用有限元方法，因为它能有效地求解微分方程的任意边值问题。Hennion[8-9]应用有限元法，对周期排列柔顺管和周期分布圆柱形空腔覆盖层的反射和透射特性进行了研究。……