[发明专利]一种任意曲面形状薄壳型声学超结构设计方法

摘要

本发明公开了一种任意曲面形状薄壳型声学超结构设计方法，其用于薄壳型中低频宽带隔声结构设计、曲面壳状超薄轻质吸声结构设计、以及贴合复杂曲面形状的超薄地毯式声学隐身斗篷设计等。通过这种方法设计的薄壳类隔声结构，当曲率半径降低到一定范围后隔声量曲线可以打破刚度控制区和阻尼控制区之间的截止频率限制，消除截止频率处的隔声低谷，获得优异的低频宽带隔声性能。本发明通过适当选择双层壳之间的间距，双层壳结构可以实现双各向异性的完美吸声。为了调节所设计的复杂曲面形状结构的相位补偿，实现波前相位任意调控的功能，采用等相位设计方法，可以设计出完全贴合复杂结构表面形貌的曲面地毯式声学隐身斗篷。

主权项

1.一种任意曲面形状薄壳型声学超结构设计方法，其特征在于，该方法分为用于隔声的薄壳结构设计方法、用于吸声的薄壳结构设计方法以及用于声学隐身的薄壳型超表面结构设计方法三种；其中，用于隔声的薄壳结构设计方法，采用单层薄壳结构，壳的曲面构型根据实际需要确定，选择圆柱壳、旋转壳或者不规则曲面壳；对于面积相对较大的应用，将其分为若干个小区域进行设计，每个区域的结构之间通过满足刚度要求的框架分隔开；用于吸声的薄壳结构设计方法，采用双层薄壳结构，两层薄壳之间通过空气层分隔，壳的曲面构型根据需要确定，选择圆柱壳、旋转壳或不规则曲面壳；空气层的厚度各个部位处处相同或者各不相同；对于面积相对较大的应用，将其分为若干个小区域设计，每个区域的结构之间通过满足刚度要求的框架分隔开；用于声学隐身的薄壳型超表面结构设计方法，同样采用双层薄壳结构，两层薄壳之间通过空气层分隔，壳的曲面构型根据待隐身结构外形确定，保证与待隐身结构贴合并具有与待隐身结构相近的几何外形；空气层的厚度各个部位处处相同或者各不相同；对于特定的应用对象，将其分为若干个小区域进行设计，每个区域的结构之间通过满足刚度要求的框架分隔开。