局域共振型空腔覆盖层的低频吸声机理及调控规律研究
2022-04-21王佳蓓
噪声与振动控制 2022年2期
王佳蓓,周 浩
(海军工程大学 兵器工程学院,武汉430033)
低频主动探测声纳发射声波,声波在遇到目标后产生回波,回波强度的大小反映了目标的声隐身性能。低频声波传播距离远,使得低频探测声纳成为海军水下作战的重要探测装备,例如,美国的主动探测声纳可发射几百赫兹的探测声波,实现两百公里内的探测。声学覆盖层作为吸声材料敷设于水下航行器表面以吸收敌方主动声纳发出的探测声波,同时降低自辐射噪声[1],增强其声隐身性能和提高作战效能。但受质量作用定律的限制,单一结构的吸声覆盖层难以控制低频声波,因此,开发具有良好低频吸声性能的覆盖层对于提高潜艇声隐身性能具有重大意义。
目前,在空腔谐振型吸声覆盖层的研究方面,陶猛等[2]研究了Alberich型吸声覆盖层的吸声机理,指出吸声覆盖层的吸声峰值对应覆盖层的反共振频率;叶韩峰等[3]建立了平面波斜入射条件下双层平板空腔声学覆盖层的有限元模型,分析了不同入射角度、不同空腔形状等情况下声学覆盖层的吸声性能。商超等[4]提出一种混合型空腔的思想,这种腔型的吸声性能优于同等穿孔率的单腔型声学覆盖层;Leroy等[5]研究了“气泡元屏”吸收声波的问题,指出对于1.6 MHz 频率的声波,靠近背衬一侧的“气泡元屏”吸收系数高达91%;柯李菊等[6]研究了不同几何尺寸的上下对称的圆台型组合空腔声学覆盖层的吸声系数,指出吸声效果主要取决于靠近声波入射端的圆台大半径;……
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