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聚合物基压电复合材料水下消声研究

作　者: 邹思敏
导　师: 赵汉中
学　校: 华中科技大学
专　业: 流体力学
关键词: 主动消声控制聚合物基压电复合材料双层板控制电压
分类号: TB332
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 65次
引　用: 1次
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内容摘要

水下消声问题一直是各国海军安全研究部门所高度关注的。目前已得到研究的消声方式主要要两种:采用粘弹性材料覆盖层(消声瓦)的被动方式和采用在压电材料层上施加适当的控制电压,利用材料自身的压电效应达到消声效果的主动方式。两种方式都有其特点和局限性。现已问世的聚合物基压电复合材料兼具粘弹性和压电材料的特性,本文主要从理论上探讨了采用这种新型材料进行水下消声的可行性。本文研究了聚合物基压电复合材料的本构关系和材料参数的取值方法,在此基础上采用Thomson-Haskell矩阵推导了采用新型的压电复合材料层的双层板的传递矩阵,并采用matlab计算了问题的半解析解,随后对于各种不同的材料参数、控制电压、几何参数、入射角度和入射频率等情况下的消声效果及规律进行了系统的研究,研究表明:聚合物基压电材料兼具粘弹性材料和压电材料的优点,采用该新型材料可以得到较好的消声效果。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 研究背景  8-10
  1.2 水下消声技术的分类  10-11
  1.3 水下消声技术研究现状  11-13
  1.4 本文主要工作  13-15
2 基本原理  15-19
  2.1 压电效应和压电方程  15-18
  2.2 计算软件介绍  18-19
3 数学模型和理论构建  19-32
  3.1 基本理论模型  19-21
  3.2 控制方程  21-24
  3.3 边界条件分析  24-25
  3.4 传递矩阵解法  25-32
4 数值计算及结果分析  32-57
  4.1 平面入射声波消声研究  32-36
  4.2 消声减噪影响因素分析  36-55
  4.3 结论总结  55-56
  4.4 前景展望  56-57
5 结论与建议  57-59
  5.1 主要工作与结果  57-58
  5.2 下一步研究对象  58-59
致谢  59-61
参考文献  61-65
附录  65

聚合物基压电复合材料水下消声研究

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