[發明專利]消聲水池聲學吸聲模塊

在審

• 申請號: 201410102707.3
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103943101A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 郭林發;王少舫;張宇輝;宋樹平;吳遠良
• 申請（專利權）人: 中船重工海聲科技有限公司
• 主分類號: G10K11/16
• 分類號: G10K11/16;G10K11/162
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發明一種消聲水池聲學吸聲模塊，能在較寬的頻段范圍內實現有效地吸聲。

背景技術

通常水聲測量屬于自由遠場測量，對自由場有著很復雜的要求。天然的開闊水域比如：湖泊、江河、大型水庫、海港灣等都可用于自由場測量。但是，天然水域受氣候環境等自然因素影響很大，并且測量平臺安裝復雜，成本較高。因而建造人工消聲水池仍然是目前絕大多數從事水聲研究及水聲設備生產的科研單位和工廠的必然選擇。但隨著水聲設備的使用頻段分別向高、低頻拓展，如何在更寬的頻段范圍內實現有效地吸聲，成為消聲水池建造的一個重要技術課題。

發明內容

本發明提供一種消聲水池聲學吸聲模塊，解決了消聲水池寬頻帶吸聲難題，能在2KHZ～200KHZ頻段內用于消聲水池、并實現有效吸聲。

本發明采取的技術方案為：消聲水池聲學吸聲模塊，安裝板上設有多個圓錐尖劈，所述安裝板為聚氯乙烯硬質塑料板，所述圓錐尖劈為吸聲橡膠。

圓錐尖劈按每平方米200根均勻排列分布在安裝板上。所述圓錐尖劈包括較長圓錐尖劈、較短圓錐尖劈，所述較長圓錐尖劈、較短圓錐尖劈等間距交錯分布在安裝板上。

所述較短圓錐尖劈底面圓直徑φ為37mm，長度：335mm。較長圓錐尖劈底面圓直徑φ為50mm，長度：470mm。

所述圓錐尖劈由圓柱部分和圓錐體部分構成。

本發明消聲水池聲學吸聲模塊，能在2KHZ～200KHZ頻段內用于消聲水池實現有效吸聲。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：

圖1為本發明立體結構示意圖；

圖2為本發明側視結構示意圖；

圖3為本發明圓錐尖劈剖面示意圖；

圖4為漸變吸收層示意圖。

具體實施方式

盡管吸聲尖劈聲場理論研究已有很長的歷史，但至今還沒有建立嚴格的聲場理論，這是因為其界面的不規則性，嚴格的波動理論很難給出精確解，只能作近似計算。近似計算的方法是在橫截面上把尖劈材料與周圍媒質的特性阻抗等聲學參量，按面積計權作某種平均后，得出等效吸收層的相應量，然后根據漸變層理論來處理。即將漸變吸收層的反射問題作為一個波動方程的定解加以研究。比較有名的就是WKB近似?，F以漸變吸收層的反射系數的近似式為基礎，推導圓錐尖劈反射系數的表達式。

如圖3所示，L為圓錐總產度，d為端頭直徑，L1為椎體部分長度。

根據WKB判據，如果滿足則漸變吸收層在x=0處（見圖4）的反射系數為：

（1-1）

式中：

其中：K表示體積壓縮系數，k表示圓波數。

當圓錐尖劈的切彈性變可以忽略不計時，吸聲圓錐所等效的漸變吸聲層為：

式中：n(x)=(xl₁)²=u²。u為過渡函數，是圓錐尖劈過渡部分的截面積與圓錐尖劈的底面積之比，它是唯一決定過渡區域變化快慢的參數。對于圓錐尖劈有：ρ′(0)=0，于是式（1-1）變為