一种轻型化多层复合声障板的制作方法

本发明涉及水声，具体领域为一种轻型化多层复合声障板。

背景技术：

1、水声换能器是将电信号转换为水声信号或将水声信号转换为电信号的器件，其在声纳中的地位类似于无线电设备中的天线，是在水下发射和接收声波的声学器件。将电信号转换成水声信号的换能器，用来向水中辐射声波，称为发射换能器。将声信号转换成电信号的换能器，用来接收水中的声信号，称为接收换能器，也常称为水听器。

2、水听器作为水下探测的重要设备，其工作性能受平台特性的影响严重，例如平台运行时其表面会产生严重的振动辐射噪声，这些噪声会直接传递至水听器，降低水听器信噪比。同时平台表面结构复杂、辐射声场不均匀，会导致平台表面的水听器性能出现不一致的问题，因此具有阻隔平台辐射噪声、调节声场均匀性、增加水听器灵敏度等作用的多功能声障板在实际应用中必不可少。为兼顾声阻抗特性与力学强度特性的要求，现有反声型声障板主要为金属-空气腔结构或金属-带孔橡胶多层复合结构。

3、无论是金属-空气腔结构还是金属-橡胶多层复合结构，其整体平均密度较大，加之声障板需要采用大面积铺设，占用了有限的水下重量载荷资源，这对声障板的重量优化提出了更高的需求。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出了一种轻型化多层复合声障板，具有阻隔平台噪声、调节声场均匀性、增加水听器灵敏度的作用，同时利用碳纤维复合材料替代了金属材料，显著减轻了声障板重量。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轻型化多层复合声障板，包括包括反声层、阻尼隔声层、耦联层；所述反声层和耦联层均为轻质复合材料制成；所述阻尼隔声层和耦联层均设有一层或者多层；所述阻尼隔声层设于反声层与耦联层之间，阻尼隔声层内含空腔结构。

3、优选的，所述反声层和耦联层为碳纤维复合材料制成。

4、优选的，所述阻尼隔声层和耦联层均设有多层，且多层阻尼隔声层均位于耦联层与反声层之间。

5、优选的，所述阻尼隔声层与耦联层交替设置。

6、优选的，所述阻尼隔声层与反声层和耦联层均为粘接。

7、优选的，所述阻尼隔声层内部设有若干的空腔。

8、优选的，若干个空腔呈规则分布。

9、优选的，所述反声层中碳纤维复合材料的厚度与反声层的作用频率负相关。

10、优选的，所述阻尼隔声层为橡胶材料制成。

11、优选的，所述反声层和耦联层所用的碳纤维材料为单向铺设或交叉铺设。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过反声层反射声波，与入射声场叠加，可以增加水听器灵敏度，在3.5khz以上频段具有灵敏度增幅效果；隔声层具备阻隔平台辐射噪声的功能，仿真结果显示，声障板对1khz以上声波阻隔幅度可达15db以上，对3khz以上声波阻隔幅度可达30db以上，本声障板通过减弱平台对水听器的影响，能够保证水听器工作性能；通过采用碳纤维复合材料代替钛合金材料后使得声障板重量减轻，能够有效释放水下重量载荷资源。

技术特征：

1.一种轻型化多层复合声障板，其特征在于：包括反声层（1）、阻尼隔声层（2）、耦联层（3）；所述反声层（1）和耦联层（3）均为轻质复合材料制成；所述阻尼隔声层（2）和耦联层（3）均设有一层或者多层；所述阻尼隔声层（2）设于反声层（1）与耦联层（3）之间，阻尼隔声层（2）内含空腔结构。

2.根据权利要求1所述的轻型化多层复合声障板，其特征在于：所述反声层（1）和联层（3）均为碳纤维复合材料制成。

3.根据权利要求1所述的轻型化多层复合声障板，其特征在于：所述阻尼隔声层（2）和耦联层（3）均设有多层，且多层阻尼隔声层（2）均位于耦联层（3）与反声层（1）之间。

4.根据权利要求3所述的轻型化多层复合声障板，其特征在于：所述阻尼隔声层（2）与耦联层（3）交替设置。

5.根据权利要求1所述的轻型化多层复合声障板，其特征在于：所述阻尼隔声层（2）与反声层（1）和耦联层（3）均为粘接。

6.根据权利要求1所述的轻型化多层复合声障板，其特征在于：所述阻尼隔声层（2）内部设有若干的空腔。

7.根据权利要求6所述的轻型化多层复合声障板，其特征在于：若干个空腔呈规则分布。

8.根据权利要求2所述的轻型化多层复合声障板，其特征在于：所述反声层（1）中碳纤维复合材料的厚度与反声层（1）的作用频率负相关。

9.根据权利要求1所述的轻型化多层复合声障板，其特征在于：所述阻尼隔声层（2）为橡胶材料制成。

10.根据权利要求2所述的轻型化多层复合声障板，其特征在于：所述反声层（1）和耦联层（3）所用的碳纤维材料为单向铺设或交叉铺设。

技术总结本发明涉及水声技术领域，尤其是一种轻型化多层复合声障板，包括反声层、阻尼隔声层、耦联层；所述反声层和耦联层均为轻质复合材料制成；所述阻尼隔声层和耦联层均设有一层或者多层；所述阻尼隔声层设于反声层与耦联层之间，阻尼隔声层内含空腔结构，通过本发明具有阻隔平台噪声、调节声场均匀性、增加水听器灵敏度的作用，同时能够有效释放水下重量载荷资源。技术研发人员：许欣然,周利生,郭岩,罗马奇,林航,郑震宇受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一五研究所技术研发日：技术公布日：2024/5/8