水下蜂窩空腔覆蓋層的隔聲性能分析

唐世灝，葉韓峰，陶猛，李政杰

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水下蜂窩空腔覆蓋層的隔聲性能分析

唐世灝1，葉韓峰2，陶猛2，李政杰1

(1. 貴州大學現代制造技術教育部重點實驗室，貴州貴陽 550025；2. 貴州大學機械工程學院，貴州貴陽 550025)

針對駐波管隔聲量測試過程中，透射管末端反射波難以消除并對測試結果有一定影響的問題，利用LMS Virtual.lab有限元軟件建立了駐波管隔聲量測試的仿真模型。在模型中設置無反射邊界條件，基于該模型分析了蜂窩空腔覆蓋層的隔聲性能，指出蜂窩空腔覆蓋層的隔聲特性是阻抗失配、波型轉換、阻尼損耗等多種機理共同作用的結果，蜂窩結構的胞元壁厚、胞元夾角、黏彈性材料的楊氏模量等參數變化對隔聲量的影響較為明顯。消除了入射管端面和透射管端面的反射波，并通過與解析方法的計算結果對比驗證了模型的正確性。

蜂窩空腔；黏彈性覆蓋層；隔聲量；三傳聲器法

0 引言

敷設在水下目標表面的多種聲學覆蓋層，通常具有吸聲、隔聲、抑振或抗沖擊等功能，是目前唯一能夠同時有效對抗主、被動探測的關鍵技術。聲學覆蓋層通常是含有各種空腔結構如球形、柱形空腔[1-2]，或填充了局域共振單元[3-4]的黏彈性復合結構。這些結構在具有良好吸聲性能的同時，也兼具了其他功能，例如圓柱空腔覆蓋層具有一定的隔聲特性[5]和抗沖擊特性[6]。

蜂窩結構由于具有較高的強度和較好的耐沖擊等特點，在許多領域得到了極廣泛的應用。在噪聲控制方面，Ruzzene[7]采用有限元方法研究了蜂窩結構梁在空氣中的振動聲輻射特性。……