基于吸隔声超材料的舰船声隐身技术研究进展
李伟1,2，宋志伟1,2，何之源1,2，吴九汇1,2（1西安交通大学 机械工程学院；2复杂服役环境重大装备结构强度与寿命全国重点实验室）
摘要: 随着水下探测技术的多元化发展，探测精度与分辨率持续提升，以消声瓦为代表的传统声隐身技术面临低频声波吸收性能不足的问题。而声学超材料凭借其独特的“小尺寸调控大波长”物理特性，在船舶振动噪声控制领域展现出巨大的应用潜力，为此，系统梳理船舶声隐身技术的主要技术路径及其技术瓶颈，重点从作用机制和工程应用两个维度深入探讨声子晶体、薄膜型超材料和亥姆霍兹型超材料在空气介质中的声学调控特性。随后，基于现有研究成果进一步探讨基于超材料的水下声学覆盖层的应用，展望其未来的发展趋势。
关键词：声学；超材料；声隐身；舰船装备；水下声学覆盖层；声子晶体；声波调控
目录介绍
0 引言
1 传统舰船声隐身方法的现状与挑战
1.1 多孔吸声材料
1.2 船用消声器
1.3 消声瓦技术
2 基于声子晶体的舰船声隐身技术
2.1 布拉格带隙机理
2.2 声子晶体的应用与挑战
3 基于薄膜型超材料的舰船声隐身技术
3.1 负等效质量机理
3.2 薄膜型超材料的应用与挑战
4 基于亥姆霍兹型超材料的舰船声隐身技术
4.1 亥姆霍兹型超材料的吸声机理
4.1.1 声学虹吸效应
4.1.2 多阶共振耦合机理
4.1.3 微穿孔板的声质量宽带调控机理
4.2 亥姆霍兹型超材料的应用与挑战
5 基于水下声学覆盖层的舰船声隐身技术
5.1 含夹杂物型水下吸声超材料
5.2 薄膜/板型水下吸声超材料
5.3 水下吸声的宽带设计
6 总结与展望
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