水下隔声去耦覆盖层的研究

隔声去耦覆盖层是一种重要的舰船水声材料与结构，敷设于潜艇艇体耐压壳外表面。大量研究结果表明，隔声去耦覆盖层在抑制艇体结构的振动、隔离潜艇内部各种噪声向艇外辐射等方面有重要的意义。就其作用机理、基体材料、声学结构、理论分析的研究现状进行了简单介绍，并通过对相关研究成果的分析，指出了其进一步研究的方向。

水下结构去耦覆盖层的动力吸振器效应研究

去耦覆盖层的低频减振降噪是水下结构声辐射的一个难点问题。采用模态分解法和粘弹性阻尼流体传递矩阵模型,建立了敷设去耦覆盖层的四端简支撑矩形板水下振动和声辐射模型。分析了去耦覆盖层的减振降噪特性,研究了去耦覆盖层的物理参数(如杨氏模量、损耗因子、密度等)对板的均方振速和辐射声功率的影响规律。研究结果表明:对于板的单个振动模态,板-去耦覆盖层-流体系统可看作是一个两自由度系统,它具有两个共振频率和一个反共振频率,去耦覆盖层会引入类似动力吸振器的效应;针对具体结构,通过合理调整去耦覆盖层的参数,能够充分利用动力吸振器效应,有效降低水下结构低频振动与声辐射。

变压器去耦覆盖层降噪技术研究

传统的低噪声变压器研究主要围绕着降低铁心磁通密度方面开展,但该技术因耗材多、成本高难以普及推广应用。文中基于吸声降噪原理,提出了在变压器内壁增加吸声装置调整变压器箱体声阻抗方法来实现降噪目的,并对声阻抗变化前后的变压器噪声特性进行了模拟仿真分析,计算结果表明,适当调整变压器箱体声阻抗后,变压器箱体外噪声可明显降低,声压最小降幅为5 d B。随后借鉴平板吸声器调整声阻抗降噪思路,研制了变压器去耦覆盖层面板,该面板采用模块化设计,多块去耦板独立组装敷设在变压器内壁,并通过球形阻尼器连接在一起。同时开展了变压器噪声测试,结果显示安装去耦覆盖层面板后,测点声压级明显降低,降幅可达7.1 dB(A)。

敷设去耦层水下简支撑板的振动特性

将去耦层等效为弹性元件,利用简正模式法推导出重流体作用下敷设去耦层的有限薄板在点激励下的均方速度和干面均方速度插入损失。理论分析得出,在低频区域(k0a<<1),去耦层对板的振动影响较小;在高频区域(k0a>>1),敷设去耦层后板的振动趋向于真空中的振动,因此敷设后板的振动相对未敷设的板是放大的。随着去耦层的阻尼因子增加,放大现象减弱。