水声对抗中的频响反演法声调控分析

声调控通过调节水声信号的频谱特性实现对探测声呐的诱骗和压制,是水声对抗的关键环节。论文基于控制理论基本原理,提出一种可用于声调控的频响反演法。以运用铝合金柱壳获得宽频均匀谱为例,在COMSOL环境中对频响反演法声调控实施过程进行了演示。剖析了频响反演法声调控在水声对抗中的三种典型运用,分别是模拟目标辐射特征以诱骗被动声呐探测系统、掩盖目标辐射特性以压制被动声呐探测系统、掩盖目标反射特性以压制主动声呐探测系统。研究表明,论文提出的频响反演法声调控可有效诱骗和压制被动声呐,并对主动声呐具备压制效果,可在一定程度上满足水声对抗需求。

声束调控替代核电CV消应力热处理可行性研究

针对核电钢制安全壳(CV)消应力热处理需求进行论证,从理论上分析了声束调控替代热处理的优越性和可行性;对比分析了焊态、热处理态和声束调控态的焊件力学性能和残余应力分布。结果表明,声束调控应用可有效降低接头残余应力,平均应力消减率达24.4%,声束调控2 h的应力消减效果与热处理保温10 h的效果相当,且声束调控对接头拉伸强度、延伸率、冲击性能并无劣化影响。这说明声束调控技术可替代消应力热处理,并给出了需进一步深入研究的方向。

基于Peano分形的亚波长尺度声学超材料

基于Peano分形曲线设计了亚波长尺度的二维分形结构,该结构在特定频率范围内具有负质量密度和负体积模量,利用S参数法和传递矩阵的方法计算出等效质量密度和等效体积模量。基于有限元方法研究了分形结构在特定频率范围内声波的调控特性如近零密度传输、声隐身、声隧穿和波前整形等,分析了这些声特性与分形结构透射系数峰值频率的对应关系。基于3D打印技术制作了分形结构样品,实测的透射系数与计算分析结果有很好的一致性,说明了分析方法的有效性。结果表明,设计出的超材料有着特殊的声学参数,在[0,1 600]Hz内有多条带隙,可以用于低频下的滤波和声调控。