冯昊珵1, 2, 靳洋1, 2, 于国财1, 2, 郭忠鑫1, 2, 孟凡强1, 2, 李典3, 朱子旭4, 林壮1, 2
振动与冲击. 2025, 44(12): 19-26.
声学覆盖层可供潜艇用于吸收声波,是对抗主动声呐探测的主要手段。随着水下探测技术的日益发展,当前的声学覆盖层正往适应大潜深环境下低频宽带吸声的方向发展,传统的空腔型覆盖层由于其吸声频带窄,抗水压性能差等缺陷已不能满足应用需求。提出了一种基于圆管蜂窝构型的新型吸声结构,根据等效介质分层理论,运用传递矩阵法推导得到吸声系数理论解,建立COMSOL软件有限元模型,详细对比了理论结果与仿真计算结果,验证了有限元模型的可靠性。系统分析了吸声机理,发现蜂窝的引入导致了聚氨酯的剪切振动,增强了面板的振动和纵横波转换,它们的耦合作用增强了声能的耗散,实现了1 091~10 000 Hz的宽频吸声,平均吸声系数达到0.869。材料参数和蜂窝均会对结构的吸声性能产生影响,损耗因子和蜂窝壁厚越大吸声效果越好。研究了静水压力作用下的吸声性能,结果表明在高达5.0 MPa的水压下,结构依然可以保持吸声的稳定性。