兼具低频宽带吸声和高承压性能的水下吸声器及其设计方法技术

本发明专利技术公开了一种兼具低频宽带吸声和高承压性能的水下吸声器及其设计方法，该吸声器包括多个依次拼接的六边形蜂窝单元。每个蜂窝单元由六边形金属蜂窝骨架、橡胶涂层、异形内嵌颈部和腔体组成。六边形蜂窝骨架形成六边形圆柱状腔体，橡胶涂层涂覆于蜂窝骨架的侧壁和底板，其声阻抗与水声阻抗相匹配，能够有效吸收声波能量。异形内嵌颈部嵌入蜂窝骨架腔体内，颈部结构向内凸起，显著增强声波的振速和热粘损耗。腔体由蜂窝骨架和橡胶涂层形成，用于储存声能并提供共振空间。本发明专利技术通过橡胶涂层的粘弹性耗散和异形内嵌颈部的热粘损耗实现声能的多路径耗散与宽频带吸声，在水下低频噪声控制领域具有显著的潜在应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水下声学超材料，尤其涉及一种兼具低频宽带吸声和高承压性能的水下吸声器及其设计方法。

技术介绍

1、随着海洋资源开发、水下探测和军事装备技术的快速发展，水下隐身与噪声控制技术已成为关键研究领域。水下声隐身技术的核心在于通过吸声材料或结构降低目标的声学反射，从而减少被探测的可能性。传统的吸声材料主要依赖粘弹性材料(如橡胶)的阻尼耗散效应，这些材料通过与水的特性阻抗匹配减少反射，并通过内耗机制耗散声能。然而，粘弹性材料的抗冲击性较差，且在低频范围内(尤其是低于500hz的频段)吸声性能有限，难以满足现代水下探测和噪声控制的需求。

2、近年来，声学超材料的发展为水下声隐身技术提供了新的解决方案。声学超材料通过人工设计的微结构实现对声波的异常调控，能够突破传统材料的物理限制。例如，基于梯度分布材料结构、空间螺旋结构和局部共振结构的声学超材料已展现出一定的宽带吸声特性。此外，现有的声学超材料设计通常依赖多单元串联或并联的方式实现宽带吸声。然而，多单元串联的方式容易导致声阻抗的线性叠加，破坏完美吸声状态；而多单元并联的方式则由于单元间的耦合作用本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种兼具低频宽带吸声和高承压性能的水下吸声器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的兼具低频宽带吸声和高承压性能的水下吸声器，其特征在于，所述异形内嵌颈部(5)的相对粗糙度遵循余弦函数分布，其相对粗糙度由以下公式获得：

3.根据权利要求1所述的兼具低频宽带吸声和高承压性能的水下吸声器，其特征在于，异形内嵌颈部的弯曲度和静流阻率表示为：

4.根据权利要求1所述的兼具低频宽带吸声和高承压性能的水下吸声器，其特征在于，所述橡胶涂层(2)的厚度为1.5-20mm，其声阻抗满足：

5.根据权利要求1所述的兼具低频宽带吸声和高承压性能的水下吸...

【技术特征摘要】

1.一种兼具低频宽带吸声和高承压性能的水下吸声器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的兼具低频宽带吸声和高承压性能的水下吸声器，其特征在于，所述异形内嵌颈部(5)的相对粗糙度遵循余弦函数分布，其相对粗糙度由以下公式获得：

3.根据权利要求1所述的兼具低频宽带吸声和高承压性能的水下吸声器，其特征在于，异形内嵌颈部的弯曲度和静流阻率表示为：

4.根据权利要求1所述的兼具低频宽带吸声和高承压性能的水下吸声器，其特征在于，所述橡胶涂层(2)的厚度为1.5-20mm，其声阻抗满足：

5.根据权利要求1所述的兼具低频宽带吸声和高承压性能的水下吸声器，其特征在于，所述吸声单元的数量为4个，其异形内嵌颈部(5)的半径分别为2-6mm，长度分别为3-30mm，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：程宝柱，丁靓菲，曾秋宇，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：