具有可变表面阻抗消声瓦的声学特性

为了改善消声包敷层的性能，人们对具有可变表面阻抗的消声瓦的声学特性进行了研究。使用的标准系统是一个无限平面，将消声瓦放在此平面上使该平面具有可变的特性，其周期性等于消声瓦的宽度。应用Bloch／Floquet周期系统理论，就得出对于该平面表面上平面入射波背散射的一个闭式解。如果将该消声瓦表面认为是一个局部的反应面（即仅仅在受压的位置响应，这对于多种消声瓦都是一个合理的近似值），那么，经过简化的解可通过计算得出。文中对此提出了一个计算机建模的结果。     

消声瓦技术的现状与发展趋势

消声瓦技术在潜艇声隐身方面所起的重要作用已为世界各国所认同，因此各国均投入大量的人力、物力进行消声瓦技术的机理研究和工程应用工作。本文对声瓦机理和各国消声瓦技术的研究和应用情况作了较为系统的介绍，并对消声瓦技术的发展趋势进行了初步探讨。     

潜艇主电机舱外表面敷设消声瓦及其防腐涂层设计研究

为降低潜艇主电机舱的辐射噪声特征，给出采用敷设消声瓦的解决方案，探讨该方法实施的可行性，并围绕涂料选择，基材处理，防腐涂装，消声瓦敷设以及消声瓦表面涂装等方面对其工艺展开论述，必须重视消声瓦敷设过程中的基材处理，底漆涂装，瓦的敷设及瓦表面涂装的工艺和质量控制，才能达到长期降辐射噪声特征和船体防腐蚀的的双重目的。     

基于多重散射理论的消声瓦吸声机理研究

基于多重散射理论研究了含周期球腔消声瓦的吸声机理。分析了球腔大小、位置及组合对消声瓦吸声性能的影响,讨论了消声瓦弯曲振动吸声和径向振动吸声两种吸声机制及其发挥作用时的工况。通过合理搭配球腔的大小和位置,设计了含多层球腔的薄层消声瓦。结果表明,该消声结构在阻尼水平不高的情况下,在全频段上仍具有优良的吸声性能。     

取代潜艇消声瓦的新型材料——氨基塑料

继在应用人造橡胶和天然橡胶制成的消声瓦去除低潜艇声特征方面取得了消音技术的领先地位之后，英国皇家海军最近正考虑在其第二批Ｔｒａｆａｌｇａｒ级潜艇上采用一种喷涂式消音涂层材料，这种材料也将用于首批此级艇改装时取代其消声瓦覆层。     

消声瓦的吸声机理研究

在深入研究消声瓦吸声机理的基础之上,分析不同结构参数和材料参数对消声瓦吸声性能的影响。由此可见对消声瓦吸声性能的研究,是寻求消声瓦参数之间最佳匹配的基础,这对于研制高性能的消声瓦有着重要的理论意义。     

隔声去耦瓦声学性能有限元及实验研究

从微观和宏观两个方面对隔声去耦瓦的声学性能进行了研究。首先基于有限元法，当声波斜入射时，对空腔周期分布的隔声去耦瓦敷设在钢板上及位于水中的声学性能进行了数值计算；然后通过模型实验手段，以一个大尺度双层圆柱结构为实验模型研究了隔声去耦瓦对双层圆柱壳水下声辐射的影响，实验设计了全部敷设、部分敷设、不敷设等工况。结果表明：钢板背衬时，含圆柱型空腔的隔声去耦瓦随着入射角度的增大，共振频率保持不变，在中高频段，隔声去耦瓦对垂直入射的声波吸收性能最佳；当隔声去耦瓦为水背衬时，随着入射角变大，含圆柱腔隔声去耦瓦声反射增强，透射减弱；对于单点机械激振，隔声去耦瓦能有效抑制双层圆柱壳中高频段的振动及声辐射，且内外壳全敷设隔声去耦瓦后对抑制壳体的声辐射最为有效；而对于声源激励，隔声去耦瓦在整个频段上都有较明显的降低辐射噪声的作用。     

目标覆盖层在典型浅海波导中的消声作用

应用非刚性表面声散射的物理声学方法,发展了基于射线跟踪技术的浅海波导中覆盖消声层目标回声计算的数值方法。选取Benchmark潜艇模型和两种假想的消声覆盖层(反射系数在垂直入射时相同,随角度增加的速率不同),讨论了自由空间和浅海信道中弱正梯度和负梯度两种典型声速剖面条件下刚性及覆盖消声层目标的回声特性。结果指出:由于自由空间和浅海波导中目标回声形成机理不同,这两种覆盖层对自由空间中的消声作用影响较小,对浅海波导中的消声作用影响较大;自由空间中消声覆盖层的消声作用不能完全反映其在浅海波导中的实际效果;在实际浅海波导中为了获得较好的消声作用,不仅要在0度入射角还应在小角度(0-30度左右)范围内将覆盖层的反射系数控制在较小的数值区间。     

国外消声瓦的研究与应用进展

消声瓦技术在潜艇隐身方面所起的重要作用已为世界各国认同,因此各国均投入大量的人力、物力进行消声瓦技术的机理研究和工程应用工作。本文对各国消声瓦技术的研究和应用情况作了较为系统的介绍,并对消声瓦技术的发展趋势进行了初步探讨。     

消声瓦几何生成的二次开发

利用测地线进行消声瓦布置三维设计中各种特征曲线的生成。对测地线的生成途径进行了总结分析，并利用测地线几何性质给出了一种求测地线及消声瓦边界曲线的快捷算法。按照工程要求，提出了一种消声瓦在曲面上布置的整体规划方法，该方法将艇体各级纵向基准线作为消声瓦约束和排列的基础，并给出了通过求曲线在曲面上等距线的方法生成基准线。在通用AutoCAD及MDT平台上利用Visual LISP语言进行了二次开发和典型艇体验证，该方法满足工程应用要求。     

利用测地线生成消声瓦几何边线的方法研究

利用潜艇外形曲面型值点阵构造双三次准均匀B样条曲面的插值函数，再利用测地线微分方程进行测地线的数值求解，生成艇体曲面上任意点任意方向上一定弧长的测地线，用于绘制艇体曲面上消声瓦敷设后的三维边界曲线。对以上消声瓦三维边界曲线的几何生成方法进行了理论探讨，并利用MATLAB编程作为计算内核和图形输出，进行了初步实现和验证。     

敷设阻尼材料双层壳体低阶模态声辐射性能分析

主动控制系统最适用于控制低频谐波噪音。本文研究的是流场中敷设阻尼材料的有限长加筋双层圆柱壳的低阶模态声辐射性能，壳体的振动用Fligge壳体方程来描述，通过将加筋结构等效为反力和反力矩加在圆柱光壳表面上，采用Helmholtz波动方程和壳体表面的边界条件推导出声一流场一结构的耦合振动方程，然后采用相应的求解方法进行求解。理论结果用辐射声功率和表面振动均方速度级的形式表示。数值计算结果表明低阶模态对壳体声辐射起着主要作用。作者亦详尽讨论了阻尼材料物理性能对壳体低阶模态声学性能的影响，这对壳体振动和噪声性能主动控制有着重要的实用价值。     

消声瓦在潜艇声隐身设计中的应用

装备消声瓦是潜艇隐身、减少暴露的一种手段。目前西方海军潜艇装备的消声瓦有去耦瓦、无回声瓦、透射损失瓦和阻尼瓦四种。作者在分析了国外潜艇装备消专瓦情况的基础上，论述了潜艇装备消声瓦的隐身设计和工程设计。     

消声瓦几何生成的测地线法

利用艇体外形曲面型值点阵,构造双三次准均匀B样条曲面的插值函数,再利用测地线微分方程进行测地线的数值求解,生成艇体曲面上任意点任意方向上一定弧长的测地线,用于绘制艇体曲面上消声瓦敷设后的三维边界曲线。对上述消声瓦三维边界曲线的几何生成方法进行了理论探讨,并利用M ATLAB语言进行了编程计算和图形输出。     

多个线谱噪声的局部区域有源消声

噪声主动控制技术是近年研究的一个热点问题,它克服了被动降噪技术设备庞大、笨重、造价高等缺点,尤其对低频噪声具有良好的控制效果,展现出巨大的商业价值。本文在对有源消声进行理论分析的基础上,提出在局部空间实现多个线谱主动控制的方法,并研究消声区域的分布特点。同时,基于该方法进行船舶辐射噪声线谱主动控制的仿真,结果表明线谱控制效果良好,从而验证该方法的有效性和可行性。     

一种接收换能器指向性凹陷方法

本文介绍一种接收接收换能器指向性凹陷方法,旨在控制接收换能器指向性来提高实收实发系统中的声隔离度。通过在换能器表面黏贴吸声、反声材料,减小换能器在指定方向接收到的声波,从而形成该方向指向性的凹陷。不同黏贴方式下的对比试验结果表明：该方法可使接收换能器在指定方向形成-20～-10 dB的指向性凹陷,且实施简单、成本低廉,可为实收实发、声隔离等技术及装备的实现提供支撑。     

消声瓦几何生成及曲面规划

利用测地线进行消声瓦布置三维设计中各种特征曲线的生成。在测地线生成途径上进行了总结分析,并利用测地线几何性质给出了一种求测地线及消声瓦边界曲线的快捷算法。按照工程要求,提出了一种消声瓦在曲面上整体布置的规划方法,该方法将艇体纵向基准线及网格线作为消声瓦约束和排列的基础,并给出了通过求曲线在曲面上等距线的方法生成基准线;在通用几何造型平台上进行了典型艇体验证,该方法满足工程应用要求。     

控制潜艇声特征信号的特种材料

各国海军正致力于降低舰艇和潜艇声特征信号，其主要表现在两个方面：减少本艇自噪场 和辐射噪声，以便在降低敌方探测能力的同时，改进本艇被动探测性能；使用消声涂层减少目标强度，从而减少主动声呐威胁，在愈来愈低的频率上确保有效性能的唯一方法是将水下振动与声学专门技术与先进的材料技术结合起来，还描述了最近开发的各种类型隔声、阻尼消声材料。各种材料的到补能力使得我们有在声速、阻尼、密度、静态可压缩性和热传导方     

声发射信号的广义线性定位法

本文详细研究了线性定位法对偏离换能器连线的声信号的定位精度，在此基础上，提出了一种既适合于声换能器连线上声信号的定位，又适合于偏离声换能器连线并平行于声换能器连线上声信号的线性定位新方法，即声发射信号的广义线定位法。用Hsu-Nielsen声源在平面钢板上进行了的定位试验，证明广义线性定位法比线性定位法具有更高的定位精度及更广泛的适用性。     

磁致伸缩声换能器

本专利介绍一种磁致伸缩声换能器。磁致伸缩声换能器克服了压力电材料（如锆钛酸铅）声换能器易损坏的缺点。声换能器中使用的磁致伸缩材料包括镍、镍合金和稀土铁合金。本发明声换能器结构简单，可所需的任何长长。