【技术实现步骤摘要】
本公开涉及水声学调控领域、超材料领域，尤其是涉及一种基于水凝胶的水下隐身装置的制备模具及水凝胶制备方法。
技术介绍
1、随着海洋声纳观测系统的发展，对声学超材料的需求由之前的对水声简单控制的吸声、隔声等超材料转变为实现对声波路径控制的声绕射、声折射等超材料。而声学隐身超材料是以实现声绕射为主的一类声学超材料，其设计大多借助于变换声学的基本理论，通过设计出具体的微结构来实现相应的属性，根据工作频率来确定微结构的尺寸，那么当海洋声纳探测系统的频率升高时，波长变短，对微结构的尺寸要求更为苛刻，目前水下隐身结构只能实现在20khz以下的隐身功能，20khz及更高频率下的隐身依然无法实现，而且当前水下隐身结构内微结构之间多为刚性固体连接，且阻抗匹配性低于0.5，这种设计不利于满足亚波长尺度的声波掠过结构时实现声绕射。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本公开提供了一种基于水凝胶的水下隐身装置的制备模具及水凝胶制备方法，用于制备一种基于水凝胶的水下隐身装置，以实现20khz及更高频率下的隐身。
2、根据本公开一个方面的专利技术构思，提供一种基于水凝胶的水下隐身装置的制备模具，包括：
3、两个侧板，每个所述侧板包括两个对称拼接的三角形半部，每个所述三角形半部的非接触的两个侧边上分别开设有第一开槽和第二开槽，每个所述三角形半部上阵列式设置有多个插槽，所述插槽适用于插入不锈钢片，所述插槽的延伸方向与两个所述三角形半部的对称轴呈一夹角；
4、侧面插板，分别密封
5、底部插板，分别密封地插入两个所述侧板上的第二开槽内；
6、其中，所述侧板、所述侧面插板和所述底部插板共同围设出一个脊状空间，并且在所述底部插板下方限定出一个三棱柱状的屏蔽空间，所述脊状空间内适用于填充水凝胶以包覆所述不锈钢片形成单胞，所述单胞通过降低剪切波转化效应以实现亚波长尺度的声波掠过水下隐身装置时实现声绕射。
7、根据本公开的一些实施例，所述夹角与所述脊状空间的尺寸相关，包括：
8、
9、其中，α表示插槽的延伸方向与两个半部对称轴的夹角，a表示屏蔽空间的高度，b表示1/2屏蔽空间的长度，c表示脊状空间与屏蔽空间的高度差，m表示几何分布中间参数，p表示进阶几何分布参数。
10、根据本公开的一些实施例，所述侧板的拐角处设置有对拉孔，所述制备模具还包括：
11、对拉杆，设置在两个所述侧板之间，所述对拉杆适用于配合所述对拉孔对两个所述侧板进行固定。
12、根据本公开的一些实施例，所述侧面插板的数量为多个，相邻的两个所述侧面插板之间通过凹凸配合结构密封连接；和/或
13、所述底部插板的数量为多个，相邻的两个所述底部插板之间通过凹凸配合结构密封连接。
14、根据本公开的一些实施例，每个所述三角形半部上的多个所述插槽呈局矩形阵列排布。
15、根据本公开的一些实施例，每个所述插槽的高度范围包括0.5～1mm，宽度范围包括20～22mm。
16、根据本公开的一些实施例，矩形阵列中相邻的两个所述插槽之间的间距范围包括1～3mm。
17、根据本公开的一些实施例，所述屏蔽空间的长度：所述屏蔽空间的高度：所述脊状空间的高度＝2：(1±10％)*0.202857：(1±10％)*0.808571。
18、根据本公开的一些实施例，所述侧面插板上开设有注胶孔，以便于注入水凝胶与不锈钢片形成所述单胞。
19、根据本公开又一个方面的专利技术构思，提供一种基于水凝胶的水下隐身装置的制备模具的双网络水凝胶制备方法，包括：
20、将海藻酸钠、卡拉胶，缓慢加入热水中持续搅拌至完全溶解，得溶液a，其中，所述热水的温度范围包括50～98℃；
21、在加热保持温度恒定的情况下，在溶液a中加入体积分数为2％～20％的焦磷酸钠缓释剂溶液，搅拌均匀，得溶液b；
22、在加热保持温度恒定的情况下，在溶液b中加入体积分数为2％～30％钙盐交联剂溶液，搅拌均匀，得溶液c；
23、其中，溶液c适用于注入到脊状空间包覆不锈钢片形成单胞，所述单胞通过降低剪切波转化效应以实现亚波长尺度的声波掠过水下隐身装置时实现声绕射。
24、根据本公开实施例的制备模具及水凝胶制备方法，能够制备一种基于水凝胶的水下隐身装置，基于水凝胶材料，配合柔性弱连接方式，再结合变换声学理论，能够满足亚波长尺度的声波掠过结构时实现声绕射，从而实现超高频的隐身功能。
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1.一种基于水凝胶的水下隐身装置的制备模具，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备模具，其特征在于，所述夹角与所述脊状空间的尺寸相关，包括：
3.根据权利要求1所述的制备模具，其特征在于，所述侧板的拐角处设置有对拉孔，所述制备模具还包括：
4.根据权利要求1所述的制备模具，其特征在于，所述侧面插板的数量为多个，相邻的两个所述侧面插板之间通过凹凸配合结构密封连接；和/或
5.根据权利要求1所述的制备模具，其特征在于，每个所述三角形半部上的多个所述插槽呈局矩形阵列排布。
6.根据权利要求5所述的制备模具，其特征在于，每个所述插槽的高度范围包括0.5～1mm，宽度范围包括20～22mm。
7.根据权利要求5所述的制备模具，其特征在于，矩形阵列中相邻的两个所述插槽之间的间距范围包括1～3mm。
8.根据权利要求1所述的制备模具，其特征在于，所述屏蔽空间的长度：所述屏蔽空间的高度：所述脊状空间的高度＝2：(1±10％)*0.202857：(1±10％)*0.808571。
9.根据权利
10.一种基于水凝胶的水下隐身装置的制备模具的双网络水凝胶制备方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于水凝胶的水下隐身装置的制备模具，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备模具，其特征在于，所述夹角与所述脊状空间的尺寸相关，包括：
3.根据权利要求1所述的制备模具，其特征在于，所述侧板的拐角处设置有对拉孔，所述制备模具还包括：
4.根据权利要求1所述的制备模具，其特征在于，所述侧面插板的数量为多个，相邻的两个所述侧面插板之间通过凹凸配合结构密封连接；和/或
5.根据权利要求1所述的制备模具，其特征在于，每个所述三角形半部上的多个所述插槽呈局矩形阵列排布。
6.根据权利要求5所述的制备模具，其特征在于，每个所述插...
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