水下夹芯复合空腔结构声学特性计算方法研究

合集下载

水下湍流激励复合材料板的振声特性研究

第49卷第3期 2021年3月华中科技大学学报（自然科学版）J. Huazhong Univ. of Sci. & Tech. (Natural Science Edition)Vol.49 No.3Mar. 2021DOI：10.13245/j.hust.210319水下湍流激励复合材料板的振声特性研究周振龙1梅志远1徐嘉启2李华东1(1•海军工程大学舰船与海洋学院，湖北武汉430033;2.中国人民解放军91439部队，辽宁大连116041)摘要为有效控制水下复合材料结构受湍流壁面脉动压力激励引起的结构自噪声，利用模态展开技术和高阶剪切形变理论，结合湍流壁面脉动压力功率谱建立了水下湍流壁面脉动压力激励复合材料板的Rayleigh-Ritz模型，并推导了结构振声响应的封闭解.利用该方法探讨了复合材料板的弹性模量、密度、阻尼等材料参数，以及铺层角度和厚度等参量对水下湍流激励引起结构振动和声辐射的影响.研究发现：通过增大结构阻尼是抑制水下湍流壁面脉动压力激励复合材料板的振声响应的最佳有效途径，同时提高结构抗弯刚度也能达到较好的减振降噪效果，尤其在抑制振动方面作用显著.关键词复合材料：振声特性：高阶剪切形变理论：Rayleigh-Ritz法；湍流脉动压力中图分类号U666.7 文献标志码A 文章编号1671-4512(2021)03-0105-08Study on underwater vibro-acoustic characteristics of composite plateinduced by TBLZHOU Zhenlong' MEI Zhiyuan' XU Jiaqi2LI Huadong'(1. School of Naval Architecture and Ocean, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China；2. No. 91439 Unit of PLA, Dalian 116041, China)Abstract In order to effectively control the self-noise of underwater composite structure induced by turbulent boundary layer (TBL) pressure fluctuations, the Rayleigh-Ritz model of underwater composite plate excited by TBL was established with the modal expansion technique and the theory of high order shear deformation, combined with the power spectrum of TBL. Then, the influence of material parameters such as elastic modulus, density and damping of composite plate* as well as parameters such as layer- angle and thickness on structural vibration and sound radiation induced by TBL was discussed. The study indicates that, increasing the structural damping is the best and effective way to control the self-noise of underwater composite structure induced by TBL. Further more, the high flexural rigidity of the structure can also achieve good effects of vibration and noise reduction, especially making a significant contribution to vibration elimination.Key words composite；vibro-acoustic characteristics；high order shear deformation；Rayleigh-Ritz method：turbulent fluctuating pressure随着现代舰船相关技术的快速发展，尤其对于水下航行体，其所追求的高航速、低噪声等性能要求和设计矛盾更显突出.根据实船测试表明：在中高航速下(10 k n以上)，水下完全发展的湍流边界层壁面脉动压力在一定频段内(500 H z以上)成为水动力噪声的主要成分之一[1—21,这类激励结构引起的自噪声问题也引起了行业内的重点关注.对于国内外研究湍流壁面脉动压力激励结构振声问题的学者，如G R A H A M等131采用波数域模态叠加法对比分析了不同湍流壁面脉动压力半经验模收稿日期2020-06-24.作者简介周振龙(1988-)，男，博士研究生，E-mail: ***********************.基金项目国家自然科学基金资助项目(51609252, 51479205)..106.华中科技大学学报（自然科学版）第49卷型对平板结构的振声影响.0丨人？？1等[4]研宄了空气中和水中湍流边界层激励平板振动的相似规律，并总结了一套较完善的尺度律.011等[5]采用多种经典湍流壁面脉动压力功率谱模型及波数域结构模态叠加法研究了飞机壳板在T B L激励下的振声问题.他们大多将关注重点集中于激励壳板结构的湍流边界层脉动压力功率谱分布特性上，而对复合材料结构本身受湍流激励的振声响应特点缺乏深入探讨.水下航行体的外部结构通常会带有一定曲率，但当外部流体的边界层充分发展为湍流态时，对应区域的壳板曲率半径一般较大，可简化为平板进行分析[6].而针对不同功能用途的复合材料壳板，由于材料和结构设计的特殊性，在保证简化分析复合材料结构特性有效性的基础上，还须考虑层合结构内部的应力分布和变形特点精度.另一方面，当外部激励波长与结构厚度较为接近时，壳板厚度方向的剪切形变对振声影响变得不可忽略.基于高阶剪切形变理论建立了一套完整的水下受湍流脉动压力激励复合材料层合结构的Rayleigh-Ritz模型，利用该方法重点研究了复合材料板的不同材料参数、铺层角度和厚度对水下T B L激励下结构振动和声学响应的影响规律，为优化设计水下复合材料结构提供减振降噪的理论支持.1模型建立假设复合材料层合板四边简支于无限大的刚性障板上，板的上下侧均为无限大水域.矩形板沿；c方向边长为沿7方向的边长为&，复合材料板厚度为//，其在Z>0侧受到的外部激励为1.1层合板高阶剪切形变理论考虑板的横向剪切应变影响，假设多层复合板上任意一点的位移表达式为[7〗U(x,y,z) = u0(x,y) + z c p x(x,y)~cz3((px(x,y)+ d w0/dx)；<y(x,y,z)= V0(x,y)+ z<py(x,y) ~⑴cz3(<py(x,y)+ d w j d y)-,W(x,y,z) = w0(x,y),式中：w。

轻质夹层复合吸声结构的水声性能实验研究

ＵｎｄｅｒｗａｔｅｒａｃｏｕｓｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｓｏｕｎｄａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｌｉｇｈｔｓａｎｄｗｉｃｈｃｏｍｐｏｓｉｔｅＬＩＨａｏ，ＭＥＩＺｈｉｙｕａｎ，ＺＨＵＸｉ
夹层复合材料结构代替钢质舵壳板，研究了一种夹层
５２
振动与冲击２０１１年第３０卷
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空心玻璃微珠：１０μ ｍ～６００ｍ，秦皇岛秦皇玻璃微珠有限公司；过氧化甲乙酮、环 μ 烷酸钴：Ａ．Ｒ．试剂；上海光华化学试剂厂；硅烷偶联ＫＨ－５５０，南京曙光化工厂；环氧固化剂５９３：武汉剂：市江北化学试剂厂。在使用前，乙烯基酯树脂、环氧树脂６３５０、聚氨酯改性环氧树脂等进行真空除水处理备用；空心玻璃微珠用偶联剂ＫＨ－５５０进行表面处理后在真空烘箱中进行干燥除水。２２材料的合成２．２．１表层材料的合成利用南京玻纤院的Ｓ２高强玻璃纤维，以３２０１乙烯基树脂为基体，加入过氧化甲乙酮、环烷酸钴等稀释剂、固化剂和促进剂并采用真空吸附成型来合成玻璃钢，所合成玻璃钢的相对密度在１．６左右。２．２．２芯材的合成本文采用粒径不同的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与环氧树脂的混合物合成吸声芯材，并分别命名为环氧基微珠增强吸声体（简称ＥＰＭ）和聚氨酯改性环氧基微珠增强吸声体（简称ＰＵＥＰＭ）。具体的合成方法是：先将称量好的环氧树脂和聚氨酯改性环氧树脂适当加温并与ＫＨ５５０搅伴９３固化剂，最后按计量加入玻璃微珠以均匀，再加入５及自制的增韧剂、分散剂和消泡剂，采用适当的分散工艺使微珠在环氧树脂基体中充分分散，引发交联并进行抽真空处理，然后倒入模具中，采取先下层后上层的／３），分层浇注方法（其中上层的填料含量是下层的１下层浇注半小时后进行上层浇注，然后在常温下固化２４ｈ，脱模后放入一定温度的烘箱中进行后固化处理２ｈ得到芯材。实验中加入玻璃微珠粉后，要注意低速搅拌，避免将微珠打破，并且把芯材相对密度控制在０．８± ０．０５，上下层比例是：上层∶ 下层＝１ ∶ ３。２．３试件的制备利用２．２中的合成工艺合成表层材料和芯材，制作成脉冲声管和消声水池测试试件，试件形状和尺寸为：试件形状为圆柱形夹层结 ① 脉冲声管测试试件：６．５ｍｍ、芯材厚度２５ｍｍ、上下表面各贴４构，直径５ｍｍ厚玻璃钢；为减小衍射的影 ② 消声水池测试试件：响，设计了矩形平板状测试试件，该试件表面平整，厚

复合材料机身结构声学特性及影响参数分析

复合材料机身结构声学特性及影响参数分析胡莹;李晨曦;林森【摘要】针对复合材料(以下简称\"复材\")结构进行声振分析,通过无限大障板理论和波动方程,分析复材平板和曲板结构的传声损失,并利用统计能量法分析壁板的隔声性能,与文献中的实验结果进行对比,验证建模的有效性.然后将复合材料机身结构等效成一个复材圆柱壳体结构,分析不同参数,包括压差、曲率半径、长度、铺层角度、纤维材料、加筋等对结构隔声性能的影响.最后与金属机身结构进行隔声性能对比,发现:在环频率与吻合效应频率之间,金属机身结构的传声损失明显大于复材机身结构,而在吻合效应频率以上频段,由于复材结构的吻合效应频率向低频移动,其传声损失好于金属机身结构.【期刊名称】《应用声学》【年(卷),期】2019(038)003【总页数】12页(P333-344)【关键词】复材结构;隔声性能;传声损失;统计能量分析【作者】胡莹;李晨曦;林森【作者单位】中国商飞上海飞机设计研究院上海 201210;中国商飞上海飞机设计研究院上海 201210;中国商飞上海飞机设计研究院上海 201210【正文语种】中文【中图分类】TB530 引言随着科技的进步和新材料的应用，民用飞机(以下简称“民机”)逐步向超大宽体、低噪声、轻量化等方向发展，大量采用高性能复合材料(以下简称“复材”)是航空航天飞行器发展的重要方向[1−2]。

其中在民机领域，复材应用发展非常迅速，如B787机身段采用全复材结构，复材用量达到50%，而A350XWB的复材用量为52%[1,3]。

先进发动机的静音技术已经使得飞机发动机噪声大幅降低，相比之下，机身气流摩擦噪声和结构振动辐射噪声已经占到飞机噪声的很大比重，而这部分噪声主要依靠机体结构来隔离。

鉴于此，复材结构将是承担着隔离大部分外部噪声(如附面层噪声、发动机风扇噪声、喷流噪声)的主要部件，且复材板壳的声学特性研究对于结构的低噪声设计具有重要的意义[4]。

含点阵增强柱和空腔的复合夹芯板水下声振计算方法及性能研究

含点阵增强柱和空腔的复合夹芯板水下声振计算方法及性能研究含点阵增强柱和空腔的复合夹芯板水下声振计算方法及性能研究摘要：本文针对含点阵增强柱和空腔的复合夹芯板水下声振问题，提出了一种新的计算方法。

首先，通过建立复合夹芯板的数值模型，分析了其结构特点及声学性能。

然后，基于流固耦合理论，将流体动压力与板体结构耦合起来，提出了一种考虑点阵增强柱空腔振动影响的新的水下声振计算方法。

最后，进行了仿真实验，对比分析了不同结构参数下的振动响应及声学特性。

研究结果表明：点阵增强柱和空腔对复合夹芯板的水下声振响应具有显著影响；新的水下声振计算方法可以更准确地反映复合夹芯板的振动响应和声学特性；结构参数对复合夹芯板的振动响应和声学特性有明显的影响，其中，点阵增强柱长度越短，空腔长度越大，其水下声振响应越小。

关键词：复合夹芯板；点阵增强柱；空腔；水下声振；流固耦合Abstract:In this paper, a new calculation method for the underwater acoustic vibration of composite sandwich panels containing lattice-reinforced columns and cavities is proposed. Firstly, the structural characteristics and acoustic performance of composite sandwich panels are analyzed by establishing a numerical model. Then, based on the theory of fluid-structure coupling, the fluid dynamic pressure is coupled with the structure of the plate, and a new underwater acoustic vibration calculation method considering the influence of lattice-reinforced columns and cavities is proposed. Finally, simulation experiments are carried out to compare and analyze the vibration response and acoustic characteristics under different structural parameters.The results show that the lattice-reinforced columns and cavities have a significant influence on the underwater acoustic vibration response of composite sandwich panels. The new underwater acoustic vibration calculation method can more accurately reflect the vibration response and acoustic characteristics of composite sandwich panels. Structural parameters have a significant impact on the vibration response and acoustic characteristics of composite sandwich panels, and the smaller the length of the lattice-reinforced column and the larger the length of the cavity, thesmaller the underwater acoustic vibration response.Keywords: composite sandwich panel; lattice-reinforced column; cavity; underwater acoustic vibration; fluid-structure coupling。

复合材料夹芯结构研究现状及其在船舶工程的应用

复合材料夹芯结构研究现状及其在船舶工程的应用随着人类社会的不断发展，需要快速、安全运输的需求日益增加，在船舶工程的设计中也日趋关注能够满足此需求的新型结构。

而复合材料夹芯结构正是在满足船舶工程中安全、轻质、高强度的要求的同时，具有良好的质量与成本比的全新材料成型技术。

一、复合材料夹芯结构研究现状复合材料夹芯结构由于其良好的力学性能，节省设计和制造成本，成为了船舶工程中新兴的发展方向。

从目前的研究状况来看，学者们下致力于对复合材料夹芯结构的结构本构特性、夹层传力特性及夹芯制造工艺等方面开展了大量的理论、实验研究。

其中，研究者们在结构本构特性中，将复合材料夹芯结构分解为表面层、核层和芯层，通过将夹芯材料的拉伸、剪切和压缩性能以试验方式进行研究，从而进一步探究其本构特性，形成一个完整的本构关系。

此外，研究者们还通过大量的实验，研究了夹芯结构在不同夹芯压力和负荷下的变形规律，为夹芯结构的设计提供有效的参考。

同时，研究者们也关注到了复合材料夹芯结构的夹层传力特性，进行了大量的数值分析和试验研究，发现夹层的负荷传递既受夹芯结构组合的影响，也会受外力的影响。

研究者们还从夹层传力特性的角度，研究了夹芯结构的抗震能力及耐久性。

再者，学者们也探究了复合材料夹芯结构的制造工艺，诸如热固联接技术、机械联接技术等，并进一步探讨了夹芯结构制造工艺中的参数对夹芯性能的影响。

二、复合材料夹芯结构在船舶工程中的应用随着复合材料夹芯结构技术的日趋成熟，其已经被广泛应用于船舶工程中，极大地改变了船舶工程的设计和制造。

传统的船舶结构以满足结构的强度为主，但当船舶越来越大时，其重量会极大地增加，因此复合材料夹芯结构便显示出其优势，此材料可以提供大面积、高强度、轻量的结构，节省原材料、装载空间，缩短制造周期，提高了船舶的安全与性能。

复合材料夹芯结构在船舶工程的应用大体可分为两类。

第一类是用于船舶舱室壁及底板、艏尾护墙等结构件，这些结构件具有高强度、轻重量的特点，可以大大提高船舶的质量与性能，使船舶的操纵性能更好。

混合型空腔结构覆盖层吸声性能研究及其优化设计

设计，步提升了其在全频段上的吸声陛能，到了进一并得
置共振吸声结构型式的吸声机理研究从四五十年代一直延续至今。，在不断发展着。。仍混合型空腔结构覆盖层的吸声机理与声特性比较
周期分布圆柱形空腔覆盖层的反射和透射特性进行了研究。谭洪波。。运用有限元法研究了含球形、圆柱形
ＳＡｈｏＨＮＧＣａ，ＺＮＧＪａｚｏｇ，ＣｉＹａ－ｉｇＨＡｉ—ｈｎＡＯＷｅ，ＵＫｉｎｐ
（ｃｏｌｆｓｏａｔｓＨｒｉＩｓｔｔｏｅｈｏｏｙＨａｉ１００，ｈｎ）Ｓｈｏｏｔｎｕｉ，ａｂｎｎｔｕｆｃｎｌｇ，ｒｎ５０１ＣｉａＡｒｃｉｅＴｂ
ｓｄｅｙｕｉｇｆｉｌｍｅｔｔｏ．Ｔｅｃｌｕａｉｎｒｓｌｎｉａｅｔａｈｂｏｔｎｃａａｔｒｓｃｆｔｉｋｎｆｔｉｄｂｓｎｔｅｅｎｈｄｕｎｉｅｍｅｈａｃｌｔｅｕｔｉｄｃｔｈｔｔｅａｓｒｉｈｒｃｅｉｉｓｏｓｉｄｏｏｓｐｏｔｈ
吸声性能的规律。关键词：有限元法；混合型空腔；吸声覆盖层；优化设计
中图分类号：Ｔ５Ｂ６文献标识码：Ａ
Ａｂｏｐｔｏｈｒｃｅｉｔｃｆａｅｈｉｏｔｎｇｏａｉｙｓｒｃｕｒｎｔｐｉｉａｉｎｄｓｇｓｒｉｎｃａａｔｒｓｉｓｏｎｃｏｃｃａｉｎｃｖｔｔｕｔｅａｄｉｓｏｔｍｚｔｏｅｉｎ

水下开口弹性空腔振动及声辐射特性研究

分类号学号M*********学校代码10487 密级硕士学位论文水下开口弹性空腔振动及声辐射特性研究学位申请人：陈钊学科专业：船舶与海洋工程指导教师：陈美霞教授魏建辉高级工程师答辩日期：2019年05月26日A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for theDegree for the Master of EngineeringStudy on Vibration and Acoustic Radiation Characteristics ofUnderwater Open Elastic CavityCandidate : Chen ZhaoMajor : Naval Architecture and Ocean EngineeringSupervisor : Prof. Chen MeixiaSenior Engineer Wei JianhuiHuazhong University of Science & TechnologyWuhan 430074, P.R.ChinaMay, 2019独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

保密□，在年解密后适用本授权书。

整体中空夹芯复合材料力学及隔声性能的研究的开题报告

整体中空夹芯复合材料力学及隔声性能的研究的开题报告一、选题背景及意义目前，随着工业和建筑领域对轻量化材料需求的不断增加，中空夹芯复合材料应运而生并得到了广泛的应用。

相比于传统材料，中空夹芯复合材料具有重量轻、强度高、隔热性好等优点。

但是，在制作过程中，中空夹芯结构内部是空心的，其力学性能和隔声性能的研究相对薄弱。

在实践中，高强度、高韧性的中空夹芯复合材料是保证建筑、航空、船舶、交通运输等各行业产品质量和安全的关键材料。

因此，对中空夹芯复合材料的力学性能和隔声性能进行具体的研究，能够提高该材料的使用性能和优化其结构设计，从而提高各行业产品的安全性和质量，具有非常重要的意义。

二、研究目的和内容本研究的目的是通过实验手段，从力学力学性能和隔声性能两个方面对中空夹芯复合材料进行研究，以了解其材料特性和优劣。

具体内容包括以下几方面：1、力学性能的研究通过制作不同型号的中空夹芯复合材料标准试件，采用拉伸试验和压缩试验等方法，对其强度、韧性、断裂模式进行分析，探究中空夹芯复合材料在不同载荷下的力学性能。

2、隔声性能的研究采用声学实验室下的隔声室，利用间接法和直接法对中空夹芯复合材料的隔声性能进行测量，并对测量结果进行分析总结，得到中空夹芯复合材料的隔声性能数据，并对其进行比较分析。

3、对研究结果的分析基于以上的实验结果，对中空夹芯复合材料的力学性能和隔声性能进行分析，深入探讨影响其力学性能和隔声性能的因素。

三、研究方法和实验设计1、选取材料本研究采用中空夹芯复合材料作为研究材料，以满足其力学性能和隔声性能的研究需求。

2、试验设计建立拉伸和压缩试高认识机测试平台，具体研究中，设计不同载荷条件下中空夹芯复合材料标准试件拉伸和压缩试验的方案。

试验时，通过手持测量设备，观察试件的形变状态并记录相关数据。

在隔声性能的研究方面，基于声学实验室的条件，设计合适的试验方案，采用直接法和间接法对中空夹芯复合材料的隔声性能进行考察，测量其声传递特性。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＲｅｓｅａｒｃｈｉｎｇ，ＮａｖａｌＵｎｉｖ．ｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ４３００３３，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＮａｖａｌＳｈｉｐ，ＮａｖａｌＵｎｉｖ．ｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ４３００３３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｃｉｄｅｎｔｓｏｕｎｄｗａｖｅｍｏｄｅｌｏｆａｎｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｓａｎｄｗｉｃｈｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｃａｖｕｍｗａｓｂｕｉｌｔ．Ａｎｅｗ
果进行比较，本文计算方法与经典方法吻合较好，同时兼顾了结构整体弯曲振动对声学性能的影响。通过分析周期阵列边界条件对夹芯复合空腔结构的声学特性影响，补充验证了本文计算方法的可行性。关键词：夹芯复合结构；空腔；声学性能；计算方法
中图分类号：ＴＮ９１１．７文献标识码：Ａ
ＡｃｏｕｓｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｙｃｏｍｐｕｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｆｏｒａｎｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｓａｎｄｗｉｃｈｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｊｔｈｃａｖｕｍＬＵＯＺｈｏｎｇ，ＹＡＮＧＫｕｎ
ｃｏｍｐｕｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆａｃｏｕｓｔｉｃｐｒｏｐｅ￣ｙｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｕｓｉｎｇｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｓｏｕｎｄｗａｖｅｉｎａｒｉｇｉｄｔｕｂｅａｎｄｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｉｔｈｃｏｕｐｌｉｎｇｏｆａｃｏｕｓｔｉｃａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｃｏｎｔｒａｓｔｏｆａｃｏｕｓｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｍｅｄｉｕｍｌａｙｅｒｂｅｔｗｅｅｎｓｔｅｅｌａｎｄｕｂｒｂｅｒ，ａｓｉｎｇｌｅｓａｎｄｗｉｃｈｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｕｃｒｔｕｒｅ，ａｎｄａｓａｎｄｗｉｃｈｕｄｒｄｅｒｓｔｕｃｒｔｕｒｅ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｕｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄ．Ｔｈｅａｃｏｕｓｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆａｎａｎｅｃｈｏｉｃｌａｙｅｒｗｉｔｈｃａｖｕｍｗａｓａｌｓｏｓｔｕｄｉｅｄ．Ｗｉｔｈｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｉｎｌｕｆｅｎｃｅｏｆｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗｈｏｌｅｓｔｕｃｒｔｕｒｅｏｎｉｔｓａｃｏｕｓｔｉｃｐｒｏｐｅ￣ｙｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｔｗａｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｉｔｈｐｅｒｉｏｄｉｃｃａｖｕｍｏｎｔｈｅａｃｏｕｓｔｉｃｐｒｏｐｅ￣ｙｏｆａｓａｎｄｗｉｃｈｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｕｃｒｔｕｒｅｗｉｔｈｃａｖｕｍｃａｎｂｅｉｇｎｏｒｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓａｎｄｗｉｃｈｓｔｕｃｒｔｕｒｅ；ｃａｖｕｍ；ａｃｏｕｓｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｃｏｍｐｕｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄ
振
动
Hale Waihona Puke 与冲击第３２卷第８期
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＶＩＢＲＡＴＩＯＮＡＮＤＳＨＯＣＫ
水下夹芯复合空腔结构声学特性计算方法研究
罗忠，杨
（１．海军工程大学科研部，武汉
坤
４３００３３）
４３００３３；２．海军工程大学舰船工程系，武汉
摘要：建立了水下夹芯复合空腔结构入射声波模型，运用刚性管中声波传播特性和声固耦合边界条件，提出了
一
种声学特性有限元计算方法。通过与钢制和橡胶中间层解析解，以及单层夹芯复合结构和夹芯舵结构传递矩阵法、试
验结果比较，验证了计算方法对均质层的有效性。通过与经典文献周期空腔覆盖层结构空气背衬和水背衬条件下计算结