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《哈尔滨工程大学》 2006年
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新型功能性水声吸声覆盖层机理研究

赵丽艳  
【摘要】:水声吸声覆盖层是保证潜艇隐身性能的有效手段之一,吸声材料的最终目的是形成高吸收低反射。传统的消声层使用单一圆柱腔谐振吸声,但是吸声频带窄。现代应用较多的吸声层大部分是阻抗过渡式结构,但是厚度有限,无法满足低频吸声的要求。当今时代,水声吸声覆盖层正在向低频、宽带、抑振、隔声等方向发展。利用压电复合材料的压电效应实现低频、宽带吸声是近几年各国学者在吸声领域研究的重点。我国在理论和实验的研究都刚刚起步,因此,本文重点对吸声理论进行了研究,同时简单地进行了实验验证。 本文介绍了压电复合材料的概况,详细介绍了0-3型压电复合材料、1-3型压电复合材料及3-3型压电复合材料,尤其是对压电复合材料参数模型的介绍,为新型功能性水声吸声覆盖层的理论研究及建模分析提供了理论支持。 本文首先对由压电陶瓷和橡胶共混构成的压电复合材料(简称压电橡胶)的吸声理论进行了研究。其次,根据上述吸声理论建立了多种吸声模型,包括单层被动式模型、单层外带无源电路的模型、双层被动式模型、单层主动式模型以及双层主动式模型。然后,通过数值仿真,分析了各种参数模型对吸声性能的影响。仿真结果显示:双层被动式模型的吸声性能最差,但此模型在工程上易于实现;主动式模型的吸声性能优于被动式模型的吸声性能,但此类模型工程上不易实现。最后,介绍了脉冲声管测量方法,并且根据双层被动式模型制备了样品,从而从实验的角度对模型进行了验证。实验结果与仿真结果基本一致。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O427

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