Page 166 - 《应用声学》2025年第3期

700 2025 年 5 月

4.3 材料的泊松比小数点后取值精度对复合材料 5 kHz和10 kHz时，随着芯层密度增大，芯层阻抗增
夹芯层结构十字舵的目标强度影响 大，纵波声速降低，波长下降。一方面导致芯层的阻

材料的泊松比小数点后的取值精度影响复合 抗失配反射声效应减弱；另一方面，波长与芯层厚度
材料夹芯层结构的声反射、透射系数，原因在于纵横 的比值降低，最后导致平均声压反射系数降低，从而
波速度不仅与杨氏模量、密度有关，也与泊松比有 使目标强度降低。
关。将泊松比小数点后两位与后三位的目标强度进
90O ࠵஝ག
行对比，通过板块元计算复合材料夹芯层结构十字 0 120O 60O Ցʼͯ
-10 ࠵஝ག
舵收发合置的目标强度，计算频率为 1 kHz、5 kHz Ցːͯ
-20
和10 kHz，计算角度为0 ∼ 360 ，步长为1 。 150O 30O
◦
◦
◦
-30
从图 12 中可以看出，随着入射声波频率的升
-40
高，复合材料夹芯层结构十字舵的目标强度的数值 TS/dB -50 180O 0O
-50
变得更大，另一方面，频率的升高导致复合材料夹 -40
芯层结构十字舵表面的反射系数升高，使各角度范 -30
210O 330O
围内的指向性愈发尖锐，花瓣数目增多。在 1 kHz -20
时，小数点后三位的目标强度大于小数点后两位的 -10
240O 300O
0
目标强度；当频率为 5 kHz、10 kHz 时，小数点后三 270O
位的目标强度逐渐降低小于小数点后两位的目标 (a) 1 kHz
强度。 90O ࠵஝ག
0 120O 60O Ցʼͯ
4.4 芯层弹性模量对复合材料夹芯层结构十字舵 -10 ࠵஝ག
Ցːͯ
的目标强度影响 -20 150O 30O
-30
芯层的参数变化对复合材料夹芯层结构的吸 -40
声效果影响较大。取芯层的初始弹性模量分别乘以 TS/dB -50 180O 0O
-60
-60
系数0.8、1.0、1.2、1.4。 -50
从图 13 中可以看出，在 1 kHz 时，芯层弹性模 -40
-30
量越大，复合材料夹芯层结构十字舵的目标强度越 -20 210O 330O
小，这是由于，随着芯层的弹性模量增大，芯层阻 -10
0 240O 300O
抗增大，纵波声速提高，使得芯层的阻抗失配反射 270O
(b) 5 kHz
声减弱，导致复合材料夹芯层结构平均声压反射系
数降低；在 5 kHz 时，弹性模量越大，其目标强度 90O ࠵஝ག
10
120O 60O Ցʼͯ
也随之增加；在 10 kHz 时，各系数目标强度的差异 0 ࠵஝ག
-10 Ցːͯ
减少。
-20 150O 30O
4.5 芯层密度对复合材料夹芯层结构十字舵的目 -30
-40
标强度影响 -50 180O 0O
芯层密度与芯层的纵波声速、特性阻抗直接有 TS/dB -50
-40
关联，并直接影响复合材料夹芯层结构的声学特性。 -30
取芯层的初始密度分别乘以系数0.8、1.0、1.2、1.4。 -20 210O 330O
-10
从图 14 中可以看出，在 1 kHz 时，芯层密度的 0
240O 300O
变化，对复合材料夹芯层结构十字舵的目标强度没 10 270O
有明显的影响，这是因为在 1 kHz 时，由于水中声 (c) 10 kHz
波的波长要大于复合材料夹芯层结构十字舵的特 图 12 不同泊松比取值精度的目标强度对比
征尺寸，声波比较容易绕过模型向前方继续传播， Fig. 12 Comparison of target strength with different
因此，芯层密度的改变，在 1 kHz 时，影响较小；在 accuracy of Poisson’s ratio values