传统的消声覆盖层选择的是橡胶材料,利用橡胶腔的谐振及阻抗过渡式结构吸声。但是由于厚度有限,传统的消声覆盖层只能实现中高频段的有效吸声,低频段吸声效果不好。随着水声探测声纳逐渐向低频发展,各国学者开始重点研究如何在不增加厚度的条件下,提高水下消声覆盖层低频吸声性能。这就需要寻找新的吸声材料,寻求新的吸声机理。近年来随着压电材料等一系列高分子功能材料在换能器等领域的广泛应用,国内外学者逐渐开始研究利用高分子功能材料来实现结构的减振和吸声。压电材料作为比较典型的高分子功能材料重要的组成部分,正逐渐被广泛地应用。本文首先比较全面地介绍了传统吸声材料和新型高分子功能材料的研究概况,详细阐述了新型高分子功能材料在吸声结构中的独特优势。其次,主要研究了压电材料的阻尼损耗机理和声阻抗匹配原理,以及压电材料外接损耗电路的实现问题。最后,选取PVDF压电薄膜与橡胶组成2-2型压电分层复合结构,重点仿真研究了该结构在PVDF是否外接电路两种条件下的吸声性能,并且制定了PVDF外接电路条件下压电分层复合结构实验样品的设计方案。
第1章 绪论 10-20
    1.1 研究目的与意义 10-11
    1.2 传统吸声材料研究概况 11-14
        1.2.1 橡胶吸声材料 12-14
        1.2.2 聚氨酯材料 14
    1.3 高分子功能吸声材料研究概况 14-19
        1.3.1 压电材料分类及研究概况 15-16
        1.3.2 高分子功能材料研究现状 16-19
    1.4 论文的研究内容 19
    1.5 本章小结 19-20
第2章 分布式高分子功能材料吸声机理 20-28
    2.1 压电材料的等效阻尼模型 20-21
    2.2 压电材料的等效阻尼率 21-22
    2.3 压电材料的等效内阻 22-24
    2.4 压电材料的等效最佳阻抗 24-25
    2.5 具有外阻的压电材料等效硬度 25-26
    2.6 具有外阻压电材料的最大阻尼率 26-27
    2.7 本章小结 27-28
第3章 集中参数式高分子功能材料吸声机理 28-39
    3.1 压电材料和橡胶的复合分层结构物理模型 28-34
        3.1.1 橡胶层传递矩阵 28-29
        3.1.2 压电材料层传递矩阵 29-32
        3.1.3 压电材料/橡胶复合分层结构等效图 32-33
        3.1.4 压电材料/橡胶复合分层结构吸声系数 33-34
    3.2 压电材料和橡胶的复合分层结构吸声机理 34-38
        3.2.1 压电层阻抗匹配原理 34-36
        3.2.2 压电层外接电路参数的实现方法 36-37
        3.2.3 压电层外接电路元件参数优化 37-38
    3.3 本章小结 38-39
第4章 集中参数式高分子功能材料吸声仿真分析 39-53
    4.1 引言 39
    4.2 无源压电材料和橡胶的复合分层结构吸声特性 39-44
        4.2.1 橡胶/PVDF压电复合分层结构模型及吸声特性 39-42
        4.2.2 橡胶/PVDF压电复合分层结构的参数对吸声性能的影响 42-44
    4.3 有源压电材料和橡胶的复合分层结构吸声特性 44-51
        4.3.1 压电层阻抗匹配算法验证 45-47
        4.3.2 外接电路的PVDF/橡胶压电复合分层结构模型及吸声特性 47-51
    4.4 本章小结 51-53
第5章 集中参数式高分子功能材料吸声实验设计 53-66
    5.1 材料吸声性能的实验测量 53-62
        5.1.1 脉冲管法测量原理 53-55
        5.1.2 脉冲管法测量系统 55-57
        5.1.3 材料动态参数测量原理 57-60
        5.1.4 测量方法与流程 60-62
    5.2 外接电路的压电复合分层结构实验样品设计 62-65
        5.2.1 样品的制作方案 62-63
        5.2.2 多层PVDF薄膜与单层PVDF厚层的等效分析 63-64
        5.2.3 单层PVDF厚层外接电路元件参数选择 64-65
        5.2.4 样品实验过程 65
    5.3 本章小结 65-66
结论 66-68