轻质夹层复合吸声结构的水声性能实验研究
2011-06-02梅志远
振动与冲击 2011年4期
李 浩,梅志远,朱 锡
(海军工程大学 船舶与动力学院,湖北 武汉 430033)
复合材料与传统船体钢相比,有比强度和比模量高、阻尼特性好、耐腐蚀和抗海洋生物侵蚀强等优良性能,目前已逐渐成为提高潜艇综合性能的重要技术途径之一[1]。用透声性能好的高强度纤维增强复合材料作面层,用高分子吸声材料作为芯材,可以制得三明治夹层复合吸声结构,这种复合结构集承载与吸声功能于一体,具有振动阻尼性能好、降低磁信号、容易成型等优点,将成为未来水下目标声隐身研究的重要方向[2-5]。Folds[6]对此类结构进行了介绍,指出通过吸声芯料的选择和各层结构的设计,可以得到综合性能优良的夹层结构吸声材料,这种夹层吸声材料可部分替代钢结构而降低艇体的噪音水平,不同于在钢结构上覆盖吸声层的传统方式。海军工程大学[4,7-8]采用夹层复合材料结构代替钢质舵壳板,研究了一种夹层复合材料空心舵结构,取得了较好的声隐身效果。美国海军使用的玻璃纤维增强复合材料夹层薄板结构被认为是未来发展的一种趋势[9]。但以上研究的芯材相对密度都在1以上,增加了夹层结构复合材料的重量,使用性受限。为解决芯材密度较大的问题,本文采用高强耐压材料作为表层、多种空心玻璃微珠混合填充环氧树脂和聚氨酯改性环氧树脂合成的高分子吸声材料作为芯材,降低了芯材的相对密度,以期获得降低复合材料重量的同时,还能提供较好声隐身功能的结构型复合材料,扩大该结构的使用范围。……
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