提出了基于压电声屏蔽栅的潜艇新概念吸声机理,根据该吸声机理创造性的构建出了一种压电声屏蔽栅吸声结构,建立了基于该吸声机理和结构的相关理论体系,并研究了其在潜艇吸声中的应用。不同于大阻尼高分子材料和压电分流阻尼吸声技术,提出的压电声屏蔽栅吸声技术具有类似电磁屏蔽的工作机理构造一种压电与导电结构的复合式结构,使通过该结构的各种频率声波的机械能转化为电能,同时将电能在导电结构内释放,变为热能,从而达到吸声的目的。项目通过拉格朗日压电动力学方程,研究了含负电容导电支路结构压电系统的基本特性,建立了压电声屏蔽栅吸声的梅森等效电路理论模型,获得了导电支路元件参数,采用多场耦合有限元法研究了吸声系数的数值计算方法,探索了复合栅的结构构造方法及其吸声效率,从而建立了基于压电声屏蔽栅的吸声理论体系。项目选择1-3压电复合材料与负阻抗分支电路相结合,制作了压电声屏蔽栅实验样品,并实验测量了支路元件参数变化、温度及水压变化等不同条件下的吸声系数,验证了新的吸声技术特别适合于潜艇水下吸声应用。项目开辟了潜艇声隐身技术新的研究方向,研究内容具有重要的科学理论意义。
英文主题词sound absorption; acoustic conceal; piezoelectric; submarine