Page 165 - 《应用声学》2025年第3期
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第 44 卷 第 3 期        许苏陈等: 水下复合材料夹芯层结构十字舵声散射特性计算与分析                                          699


                                                               度,0 为正横,45 为水平舵在yz 平面内向竖直舵顺
                                                                              ◦
                                                                   ◦
                                                               时针旋转,最后与钢质十字舵的目标强度进行对比。
                                                                   从图 11 中可以看出,在低频时,复合材料夹芯
                                                               层结构的吸声效果不足,这是由声波较长导致。随
                                                               着频率的不断升高,复合材料夹芯层结构的吸声效
                           1.75 m
                                                               果越明显,尤其是在中频时,复合材料夹芯层结构的
                                                               吸声效果最好,在高频时,复合材料夹芯层结构的吸
                                                               声效果会有所减弱。在十字舵的正横处,由于镜面
                              (a) ӡߚᓑവی                        强反射效应,此处目标强度最大,复合材料夹芯层结
                                                               构也能较好地降低正横处的目标强度。
                                       0.38 m



                      0.63 m  0.54 m             0.75 m            10 9                              10



                                                                    8                                5
                                                                                                     0
                                                                    7
                                                                  ᮠဋ/kHz  5                               ᄬಖूए/dB
                              (b) ӭྟᓑࡇࠪ                             6                                -5
                       图 9  十字舵结构与尺寸示意图                                                              -10
                                                                    4
                Fig. 9 Structure and dimensions of the C-rudder                                      -15
                                                                    3
                                                                                                     -20
                                                                    2
                 由于舵之间相互垂直,会产生角反射器效应,
                                                                    1                                -25
             而该效应仅在声波与 yz 面平行时产生,因此,入射                               0  45  90  135 180 225 270 315 360
                                                                                 ᝈए/(O)
             波平行于 yz 平面,如图 10 所示,θ i 为声波入射方向
                                                                          (a) ᨂ᠏ӡߚᓑᝈए-ᮠဋ៨
             与y 轴正方向的夹角。
                                 z

                                               x
                        y
                                                                   10                                10
                                                                    9
                                                                                                     5
                                                                    8
                                                                                                     0
                                      θ i                           7
                                                                  ᮠဋ/kHz  6                          -5   ᄬಖूए/dB

                                      К࠱ฉ                           5                                -10
                                                                    4
                         图 10  声波入射角度示意图                                                             -15
                                                                    3
                Fig. 10 Chart of incidence angle of sound wave                                       -20
                                                                    2
             4.2 钢质十字舵与复合材料夹芯层结构十字舵的                                1  0  45  90  135 180 225 270 315 360  -25
                  目标强度对比                                                         ᝈए/(O)
                 先研究复合材料夹芯层结构的吸声效果,故将                                 (b) ܭՌెந݃ᔇࡏፇ౞ӡߚᓑᝈए-ᮠဋ៨
             复合材料夹芯层结构十字舵与钢质十字舵的目标                                图 11 钢质与复合材料夹芯层结构十字舵目标强度
                                                                  角度 -频率谱
             强度进行对比,分析其结构的吸声效果。首先,将上
                                                                  Fig. 11  Angular-frequency spectra of target
             述求得复合材料夹芯层结构的反射系数导入曲面
                                                                  strength for steel and laminated composite ma-
             板块元中,其次,采用曲面板块元计算其周向目标强
                                                                  terial C-rudder
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