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水下弹性/压电双层板的声波反射分析

袁丽芸  
【摘要】:本文采用matlab 软件,对水下弹性/压电双层板的声波反射进行了数值研究。目的是利用主动减噪方式降低双层板对入射声波的反射,也即是在双层板的压电层上加一适当的控制电压,消除水下流场中某一点的反射波压力,并降低该点附近点的反射波压力。 利用有限差分法和边界积分法,将流场中各点的反射压力转化为板与水接触面上的压力边界条件,然后用有限差分法,求解弹性板和压电板的用位移表示的平衡控制方程,得到板上各离散点的位移,再运用格林函数,求解出流场中各点的总反射压力。 研究表明,在压电层加上一适当的控制电压,可消除板上层以上水域中某一点的反射声波压力,并且在一个锥形区域内,该点附近点的反射波压力也得到减小。另外,该控制电压与入射声波的频率,入射波的入射角(对于平面入射声波而言,对于点源波则相应的为点源的位置),以及被消除反射波压力的点位置有关。当点源距离双层板相当远时,可以将点源波视为平面波。因此,这两种不同入射声波的声波反射压力的变化既有不同,又有着相似之处。文中分别对两种不同的入射声波的反射进行了数值研究,并将它们作了对比。


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