用面向對象有限元方法研究水聲吸聲覆蓋層聲反射特性.pdf

1、本文主要用面向對象有限元方法(Object—Oriented Finite ElementProgramming——OOFEM)研究了水聲吸聲覆蓋層的聲學特性。有限元數值方法研究長久以來被廣泛使用在結構問題的探討和模擬上，水聲吸聲覆蓋層由于滿足Bloch的周期性邊界條件，采用有限元法可以有效的分析及計算模型的吸聲系數和透聲系數。根據位移等物理量的對稱關系，本文分析論證了聲波在垂直入射情況下最小的有限元計算區(qū)域是橫截面為正六邊形周期邊界1

2、/36的三棱柱，這個分析模型大大減少了有限元分析的計算量。 面向對象有限元方法是20世紀末出現的有限元新方法，它克服了結構化設計軟件在可維護性、可擴充性的約束和開發(fā)效率低的缺陷。 本文將面向對象有限元方法引入了水聲吸聲覆蓋層聲學特性有限元研究，在Microsoft VC6.0平臺上編制了一個水聲吸聲覆蓋層聲學特性的面向對象有限元分析軟件，作為對本領域研究的一次有益嘗試。本文提取了水聲吸聲覆蓋層聲學特性有限元方法中的對象類

3、，建立了各個對象類之間的關系，確立完成了有限元分析的消息流從而形成所需要的軟件。這個過程包括：水聲吸聲覆蓋層的面向對象有限元分析、設計和實現。 本文通過對比聲波在分層介質材料中傳播的吸聲系數和透射系數的解析解，驗證了自編OOFEM軟件的準確性。數值分析了水聲吸聲覆蓋層的聲反射特性。通過改變吸聲材料的物理參數，計算了無空腔均勻層吸聲覆蓋層的聲反射系數，分析了吸聲材料的厚度、密度、楊氏模量、泊松比、損耗因子對聲反射特性的影響。并對不