水下离散空腔粒子隔声层低频隔声机理研究

项目名称： 水下离散空腔粒子隔声层低频隔声机理研究

项目编号： No.11404078

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张超

作者单位： 哈尔滨工程大学

项目金额： 30万元

中文摘要： 本课题提出了一种新型水下空腔粒子隔声层，通过理论研究和实验研究，揭示水下空腔粒子的隔声机理。目前，普通隔声层在较深水域其空腔被压小，使得其低频隔声性能显著降低。为此，本课题提出了一种新型的水下空腔粒子隔声层，空腔粒子为刚性球壳结构，内充空气，外敷粘弹性阻尼层，大量离散的空腔粒子通过柔性连接形成隔声层。刚性球壳具有良好的承压能力，能够保证在较大深度下，空腔不被明显压缩，从而保证了隔声层具有一定厚度的空气阻抗失配层；粒子间柔性连接降低了隔声层整体刚度，利于低频变形耗能；另外，声波在空腔粒子间多次反射，增加声传播路程的同时也进一步增大了声能损耗；还有，不同尺寸的空腔粒子具有不同的共振频率，使得声波在较宽频带范围内能够有较好的耗能效果。本课题首先采用模态法研究单个空腔粒子的声散射特性，然后分别采用有限元和多重声散射理论研究空腔粒子隔声层的隔声特性，最后开展水池实验和外场实验。

中文关键词： 空腔粒子；隔声；水声；有限元法；共振

英文摘要： A new underwater cavity-particles sound isolation layer is presented. The sound isolation mechanics of the layer is exhibited by theoretical analysis and experimental analysis. At present the cavities of the ordinary layer are compressed in the deep water

英文关键词： cavity-particles；sound isolation；underwater acoustics；FEM；resonance