[发明专利]基于磁流变弹性材料的流体减阻降噪智能蒙皮结构

说明书

本发明提供一种基于磁流变弹性材料的流体减阻降噪智能蒙皮结构，包括内表皮、外表皮以及中间层结构；中间层结构上下两端粘附有内表皮，内表皮的表面上粘附有外表皮；所述中间层结构由类浮筏微单元组成；所述类浮筏微单元包括磁流变弹性体、导磁体和立柱；所述立柱有上下两个，左右两个导磁体通过磁流变弹性体与上下两个立柱连接，类浮筏微单元之间设置有线圈。本发明类浮筏微单元能够利用两层弹性元件阻尼和中间质量的设计，控制并吸收、衰减弹性波，对于由多点、多向的湍流激励导致的流致振动及流致振动噪声具有良好的抑制作用，上下表皮柔性结构能够对湍流激励做出响应，实现流体减阻降噪功能。

技术领域

本发明涉及一种智能蒙皮结构，尤其涉及一种基于磁流变弹性材料的流体减阻降噪智能蒙皮结构。

背景技术

潜艇为一种具有续航能力强的水下航行器，各国专家学者在新型潜艇的研究方面投入巨大，小阻力、低噪音一直是其研究的重点方向。

流噪声及流激振动噪声是构成潜艇噪声的重要部分，当航速提高时噪声急剧增加，在水下航行器壳体表面敷设蒙皮是一种解决此问题的有效手段，在水下航行器表面喷涂弹性涂层或敷设一层柔性覆盖层，覆盖层的柔性效应可以抑制和吸收高速航行时湍流场的压力脉动、抑制湍流强度，从而实现对航行阻力和噪声的有效控制。此方法的成本较低且易于实现，而且减阻效果比较明显。同时，采用蒙皮技术对潜艇的航行阻力和噪声进行控制的方法相较于改动潜艇外形结构的所需工作量及成本均相对较小，因此该手段具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是为了有效实现壳体的减振及表面减阻降噪的功能而提供一种基于磁流变弹性材料的流体减阻降噪智能蒙皮结构。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于磁流变弹性材料的流体减阻降噪智能蒙皮结构，包括内表皮、外表皮以及中间层结构；中间层结构上下两端粘附有内表皮，内表皮的表面上粘附有外表皮；所述中间层结构由类浮筏微单元组成；

所述类浮筏微单元包括磁流变弹性体、导磁体和立柱；所述立柱有上下两个，左右两个导磁体通过磁流变弹性体与上下两个立柱连接，类浮筏微单元之间设置有线圈。

本发明还包括这样一些特征：

1.所述导磁体连接部位为棱柱；

2.所述棱柱为横截面是顶角90°或120°的等腰三角形；

3.所述中间层结构的边缘处还设置有连接块；

4.所述类浮筏微单元成阵列排序；

5.所述类浮筏微单元阵列排序组合为四边形或六边形；

6.所述内表皮或外表皮为光滑的薄韧性薄膜材料；

7.所述薄膜材料为聚氨酯材料或橡胶材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的智能蒙皮类浮筏微单元为具有双层弹性元件的隔振结构。阵列后各微单元的质量单元导磁体相互连接，即构成了一种类浮筏阵列形成的隔振系统。该结构能够利用两层弹性元件阻尼和中间质量的设计，控制并吸收、衰减弹性波，对于由多点、多向的湍流激励导致的流致振动及流致振动噪声具有良好的抑制作用。

2、本发明的智能蒙皮类浮筏微单元与上下两层薄韧蒙皮所构成的柔性结构能够对湍流激励做出响应，影响蒙皮表面周围的流场，抑制湍流的形成与发展，对湍流相干结构产生控制作用，从而实现流体减阻降噪功能。