声学覆盖层声学特性与舰船结构降噪效果预报方法研究

摘要

水下舰船在航行过程中的振动噪声不可避免，越安静的舰船隐蔽性越好，就相对安全。因此隐蔽性成为水下舰艇的基本特征，水下舰艇作战性能很大程度上取决于其在隐蔽性方面的质量，世界各国海军都在不遗余力的不断提高水下舰艇的隐蔽性。因此，无论从安全性、生存力，还是隐蔽性来看，研究覆盖层的声学性能及其敷设在舰艇上的降噪效果具有重要的现实意义。
　　 本文以声学覆盖层的微观研究理论为切入点，以覆盖层敷设在舰艇上的降噪效果为落脚点，对以下内容进行讨论：
　　 1.介绍了二维传递矩阵理论和三维有限元理论。针对单一腔型结构的声学覆盖层，分别采用有限元理论和传递矩阵理论进行对比研究，总结分析两类研究方法的优劣；
　　 2.针对多腔组合腔型结构的声学覆盖层，将三维有限元理论分析单一腔型的方法进行推广，研究了多腔组合腔型结构与单一腔型结构声学覆盖层的声性能，总结了多腔组合腔型结构声学覆盖层的优势同时指出其计算难点；
　　 3.在声学覆盖层微观声学性能研究的基础上，引入相关船舶减振降噪的研究理论和经验公式，提出声学覆盖层敷设在舰船结构上降噪效果的计算方法，并将此方法系统地编写成声学覆盖层预报计算软件，有效的把声学覆盖层微观的声学性能和舰船结构联系起来，得到宏观的降噪效果；
　　 4.使用本文提出的声学覆盖层宏观降噪效果计算方法和预测软件，分别对单一腔型结构、多腔组合腔型结构、舰船单双层壳板厚度，舰船双层壳体结构以及敷设面积比例对降噪效果的影响进行分析，预测该覆盖层敷设于舰船结构的降噪效果。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 概述

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要工作

第2章 单-腔型声学覆盖层声性能算法对比

2.1 声学覆盖层声性能分析的两种理论原理

2.1.1 声学覆盖层二维传递矩阵理论

2.1.2 声学覆盖层三维有限元理论

2.2 单-腔型声学覆盖层声性能计算两种算法对比

2.2.1 圆柱空腔覆盖层工况下声性能算法对比

2.2.2 圆台空腔覆盖层工况下声性能算法对比

2.3 传递矩阵算法和有限元算法优缺点总结

2.4 本章小结

第3章 多腔组合腔型声学覆盖层声性能研究

3.1 多腔组合覆盖层声性分析问题的提出

3.2 三维有限元方法应用于多腔组合覆盖理论验证

3.3 多空腔组合覆盖层微观声学性能分析

3.4 本章小结

第4章 舰船结构-声学覆盖层-体化降噪效果预报研究

4.1 覆盖层降噪效果预报方法

4.1.1 俄罗斯预报公式

4.1.2 降噪效果简便预报方法

4.2 覆盖层降噪效果预报算法实验验证

4.2.1 声学覆盖层结构形式

4.2.2 加筋双层圆柱壳模型结构形式

4.2.3 实验工况

4.2.4 实验结果和数值预报对比分析

4.3 舰船结构-声学覆盖层-体化预报软件

4.4 本章小结

第5章 声学覆盖层降噪效果影响分析

5.1 单双壳结构宏观降噪效果预报

5.1.1 单层壳结构宏观降噪效果预报

5.1.2 双层壳结构宏观降噪效果预报

5.2 壳板厚度对覆盖层降噪效果的影响

5.2.1 单层壳结构壳板厚度对覆盖层降噪效果的影响

5.2.2 双层壳结构壳板厚度对覆盖层降噪效果的影响

5.3 敷设面积比例对覆盖层降噪效果的影响

5.4 双层壳结构壳间距离对覆盖层降噪效果的影响

5.5 多腔组合覆盖层对宏观降噪效果的影响

5.6 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致 谢