本發(fā)明涉及聲學(xué)覆蓋層，尤其涉及一種結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層的等效材料參數(shù)確定方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前，在研究結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層時(shí)，通常將結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層等效為均勻多層覆蓋層，多層覆蓋層的厚度、楊氏模量、泊松比、密度等參數(shù)即為等效材料參數(shù)，通過對(duì)等效材料參數(shù)的研究，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層的聲特性的研究，所以有必要提供一種能夠研究結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層的等效材料參數(shù)的方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題或者至少部分地解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層的等效材料參數(shù)確定方法和系統(tǒng)。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層的等效材料參數(shù)確定方法，包括：

3、s1、設(shè)置所述結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層的聲特性要求，設(shè)置所述結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層的等效材料參數(shù)對(duì)應(yīng)的取值范圍以及約束條件，設(shè)置所述等效材料參數(shù)的初始值；

4、s2、基于所述等效材料參數(shù)的當(dāng)前值，采用傳遞矩陣法計(jì)算出滿足所述取值范圍和所述預(yù)設(shè)約束條件的聲特性參數(shù)；

5、s3、判斷所述聲特性參數(shù)是否符合所述聲特性要求；

6、若是，則輸出當(dāng)前的所述等效材料參數(shù)；

7、否則，在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)按照所述約束條件對(duì)所述等效材料參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，并在調(diào)整后返回s2。

8、第二方面，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層的等效材料參數(shù)確定系統(tǒng)，包括：

9、數(shù)據(jù)設(shè)置模塊，用于執(zhí)行s1、設(shè)置所述結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層的聲特性要求，設(shè)置所述結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層的等效材料參數(shù)對(duì)應(yīng)的取值范圍以及約束條件，設(shè)置所述等效材料參數(shù)的初始值；

10、參數(shù)計(jì)算模塊，用于執(zhí)行s2、基于所述等效材料參數(shù)的當(dāng)前值，采用傳遞矩陣法計(jì)算出滿足所述取值范圍和所述預(yù)設(shè)約束條件的聲特性參數(shù)；

11、參數(shù)判斷模塊，用于執(zhí)行s3、判斷所述聲特性參數(shù)是否符合所述聲特性要求；若是，則輸出當(dāng)前的所述等效材料參數(shù)；否則，在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)按照所述約束條件對(duì)所述等效材料參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，并在調(diào)整后返回所述參數(shù)計(jì)算模塊中執(zhí)行所述s2。

12、本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層的等效材料參數(shù)確定方法和系統(tǒng)，首先設(shè)置所述結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層的聲特性要求、等效材料參數(shù)的取值范圍、約束條件以及初始值，然后基于初始值計(jì)算聲特性參數(shù)，并判斷計(jì)算得到的聲特性參數(shù)是否滿足聲特性要求，不滿足的話對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整并繼續(xù)迭代，直到滿足聲特性要求，得到滿足聲特性要求的等效材料參數(shù)?？梢姳景l(fā)明提出一種結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層的等效材料參數(shù)的數(shù)值反演方法，該方法解決了聲學(xué)覆蓋層對(duì)目標(biāo)主動(dòng)探測(cè)的抑制效果仿真預(yù)報(bào)問題，提升了評(píng)估結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層效能的預(yù)報(bào)技術(shù)。

技術(shù)特征：

1.一種結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層的等效材料參數(shù)確定方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述約束條件包括：所述結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層對(duì)應(yīng)的等效多層覆蓋層的第一層的阻抗與水阻抗相匹配，且第一層的損耗因子由高頻反射系數(shù)確定；各層的聲速隨頻率逐漸減??；各層的損耗因子隨頻率逐漸增大；在同一頻率下各層的阻抗單調(diào)變化。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述聲特性要求包括：計(jì)算得到的聲特性參數(shù)與測(cè)量得到的聲特性參數(shù)之間的差值小于預(yù)設(shè)值；所述聲特性參數(shù)包括反射系數(shù)和透射系數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述等效材料參數(shù)的當(dāng)前值，采用傳遞矩陣法計(jì)算出滿足所述取值范圍和所述預(yù)設(shè)約束條件的聲特性參數(shù)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算單元內(nèi)任意點(diǎn)的基函數(shù)包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，若所述計(jì)算單位從上至下分為四層；對(duì)應(yīng)的，所述基函數(shù)的各階分量的邊界條件包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述有限元公式包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要6所述的方法，其特征在于，

10.一種結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層的等效材料參數(shù)確定系統(tǒng)，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層的等效材料參數(shù)確定方法和系統(tǒng)，方法包括：S1、設(shè)置結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層的聲特性要求，設(shè)置結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層的等效材料參數(shù)對(duì)應(yīng)的取值范圍以及約束條件，設(shè)置等效材料參數(shù)的初始值；S2、基于等效材料參數(shù)的當(dāng)前值，采用傳遞矩陣法計(jì)算出滿足取值范圍和預(yù)設(shè)約束條件的聲特性參數(shù)；S3、判斷聲特性參數(shù)是否符合聲特性要求；若是，則輸出當(dāng)前的等效材料參數(shù)；否則，在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)按照約束條件對(duì)等效材料參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，并在調(diào)整后返回S2。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層的等效材料參數(shù)的數(shù)值反演方法，該方法解決了聲學(xué)覆蓋層對(duì)目標(biāo)主動(dòng)探測(cè)的抑制效果仿真預(yù)報(bào)問題，提升了評(píng)估結(jié)構(gòu)聲學(xué)覆蓋層效能的預(yù)報(bào)技術(shù)。

技術(shù)研發(fā)人員：宋昊,蘇琳,丁曉冬,向平,崔自憲,李正凱,張麗紅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國船舶集團(tuán)有限公司系統(tǒng)工程研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9