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题名回波主动抑制的次级水声发射单元设计与优化
被引量：1
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作者
王文杰
杨龙
赵旭
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机构
北京理工大学宇航学院
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出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期1472-1481,共10页
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文摘
水下航行器的传统涂覆层主要依赖于材料更新及结构优化,难以应对低频主动声波探测。基于超磁致伸缩材料设计一款轻质、薄型、耐高压的低频宽带水声发射单元,着重分析核心部件的设计优化过程,并由PSV-400激光测振仪验证有限元仿真结果。对辐射面板固定方式的模态进行分析,确定主动发射单元的最优边界约束条件。与原始构型的发射单元性能进行对比发现:在水声发射保持良好指向性的前提下,基于有限元分析2000 Hz以下的最高共振频率降低超过10%;基于声振耦合分析主动发射单元在低频范围内辐射声源级最大为147.48 dB,提高4.65%;发射单元声源级高于100 dB的频率带宽超过1500 Hz,且声功率级更高。该发射单元可为后期阵列式应用于大尺度声学覆盖层提供技术支持,具有一定的学术研究价值与广阔的工程应用前景。
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关键词
回波主动抑制
主动发射单元
超磁致伸缩材料
最优边界
低频宽带
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Keywords
active echo suppression
active emission unit
giant magnetostrictive material
optimal boundary constraint
low frequency broadband
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分类号
TB56
[交通运输工程—水声工程]
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题名主动回波控制的阵列布局设计与优化
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作者
杨龙
王文杰
李濠君
向粤
赵旭
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机构
北京理工大学宇航学院
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出处
《兵工学报》
北大核心
2025年第1期333-345,共13页
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基金
北京理工大学“青年教师学术启动计划”项目(2020年)。
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文摘
针对水下航行器覆盖层厘米级厚度与米级低频探测波长的尺度矛盾难题,通过超磁致伸缩换能器次级发射阵元研制及发射单元表面构型优化,基于相控阵的主动回波控制方法开展水下大试样主动回波控制效果的仿真评估。通过声学有限元模型数值仿真与大型压力消声水罐中的试验数据对比,验证空间声场中3个位置的声压级与声压云图,并研究不同阵列布局在300~2000 Hz的低频带范围内6个频率点的声场一致性。研究结果表明:频率越高,形成的平面声场一致性越差;以方盘为阵元的阵列形成的平面声场一致性优于圆盘阵列;最优阵列布局可在10 m后形成较好的平面声场,配合发射单元的最优构型进一步改善主动回波控制下的声场均匀程度,以达到更好的控制效果。
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关键词
主动回波控制
主动发射单元
阵列布局优化
相控阵
声场一致性
低频大宽带
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Keywords
active echo control
active emission unit
array layout optimization
phased array
sound field consistency
wide low-frequency broadband
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分类号
TB56
[交通运输工程—水声工程]
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