[實用新型]一種船用導流罩點陣夾芯透聲窗結構

有效

• 申請號: 201720703165.4
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN206840840U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 李平;楊東凱;黃文雪;楊凱;原慜;王麗君;章麗麗
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學船舶裝備科技有限公司
• 主分類號: B32B3/08
• 分類號: B32B3/08;B32B3/10;B32B3/12;B32B9/00;B32B9/04;B32B27/06;B32B27/12;B32B15/04;B32B15/14;B63B17/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司23211
• 代理人: 蔡巖巖

技術領域

本實用新型涉及一種船用導流罩點陣夾芯透聲窗結構，屬于船用聲學技術領域。

背景技術

現代大、中型船艇艏底部大多配置了艏探測綜合聲吶基陣，為了避免水流對聲吶基陣的沖擊，使基陣免受“偽聲”的直接干擾，通常在聲吶基陣外面配置導流罩。裝有聲吶的船艇球鼻艏導流罩是水下反潛作戰的探測窗口。作為設備的工作艙室，船艇球鼻艏導流罩透聲窗結構要求具有良好的聲學性能、較小的波束畸變、良好的流體動力性能以及較低的自噪聲。因此聲吶罩的材料、線型和結構的聲學設計要在保證船體外形、滿足結構強度的前提下，實現良好的聲學性能，完成為聲吶提供優良服務的主要功能。

聲吶導流罩需要透聲材料。最早的聲吶罩是采用不銹鋼材料，殼板薄鋼板降低了導流罩的透聲性，為了提高殼板材料的透聲性能，在鋼制材料基礎上，發展了鈦合金、鋼絲網增強橡膠、玻璃鋼(GFRP)等殼板材料。上述結構形式在某些方面的性能突出，但其綜合性能還不盡理想。尤其在流噪聲降低的性能上存在比較大的性能缺陷。

發明內容

本實用新型為了解決現有技術中的船用導流罩降低流噪聲性能較差的技術問題，提出來一種船用導流罩點陣夾芯透聲窗結構，所采取的技術方案如下：

一種船用導流罩點陣夾芯透聲窗結構，所述船用導流罩點陣夾芯透聲窗結構包括內約束面層1、外約束面層3和中間的芯層2；所述芯層2緊密粘合于內約束面層1和外約束面層3之間；所述內約束面層1和外約束面層3采用纖維增強樹脂基復合材料或鈦合金制成，所述的芯層2是由三維點陣結構集合形成的三維點陣層體；所述芯層2的材料與內約束面層1和外約束面層3的材料相同。

進一步地，所述內約束面層1和外約束面層3采用玻璃鋼或碳纖維增強復合材料制成。

進一步地，所述芯層2的三維點陣結構采用四面體型三維結構、金字塔型三維結構、D kagome型三維結構或鉆石型三維結構。

進一步地，所述透聲窗與導流罩為一體式，便于一體安裝，避免了分體式透聲窗的安裝結構對換能器性能的影響。

進一步地，所述外約束面層3厚度為0.2～5mm，所述內約束面層1厚度為0.2～5mm，所述芯層2厚度為25～40mm。

本實用新型有益效果：

本實用新型提出的船用導流罩點陣夾芯式透聲窗結構，通過纖維增強樹脂基復合材料內外約束面層與相同材料的點陣式芯層結合形成的夾芯結構，通過改變夾芯結構的物理參數和幾何設計來改變整體結構的固有頻率，進而通過其物理參數和幾何參數的設計,能夠阻礙特定頻段內的振動的傳播,實現結構的隔振以及其它性能的優化。同時，本實用新型所述船用導流罩點陣夾芯式透聲窗通過上述夾芯組合能夠有效減少導流罩表面由于湍流脈動激勵而產生的透聲窗殼板振動，進而降低了換能器表面的自噪聲，通過選取適當的結構和材料參數，自噪聲最高可降低6dB，相比現有的單層透聲窗降噪性能提升了2～5倍；大大降低了流噪聲對聲吶天線的信號干擾，提高了聲吶天線的信號接收的穩定性

此外，本實用新型提出的船用導流罩點陣夾芯式透聲窗結構解決了現有技術中透聲窗結構無法兼顧高強度和降噪的問題，實現了高強度和降噪之間的協調兼顧，同時，本實用新型的導流罩點陣夾芯式透聲窗結構在保持高強度的前提下，降噪特性最高可達6dB。

附圖說明

圖1為本實用新型的導流罩點陣夾芯透聲窗結構形式。

圖2為本實用新型的芯層三維點陣形式。

(1，內約束面層；2，芯層；3，外約束面層；a，四面體型；b，金字塔型；c，3D kagome型；d，鉆石型)

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型做進一步說明，但本實用新型不受實施例的限制。

實施例1：

一種船用導流罩點陣夾芯透聲窗結構，所述船用導流罩點陣夾芯透聲窗結構包括內約束面層1、外約束面層3和芯層2；所述芯層2緊密粘合于內約束面層1和外約束面層3之間；所述內約束面層1和外約束面層3采用纖維增強樹脂基復合材料，所述的芯層2由一層或多層三維點陣結構集合形成的三維點陣層體構成；所述芯層2的材料與內約束面層1和外約束面層3的材料相同。所述透聲窗與導流罩為一體式，便于一體安裝，避免了分體式透聲窗的安裝結構對換能器性能的影響。