一种测量水声材料透声性能角谱的方法
【专利摘要】本发明涉及一种测量水声材料透声性能角谱的方法。本发明在自由场或近自由场水域中，指向性声源发射宽带脉冲信号，通过测量水声材料试样表面及试样背面的复声压分布，利用时频傅立叶变换及二维空间傅立叶变换，分离出不同频率、不同入射角度样品表面的入射波分量和透射波分量，从而得到样品不同频率时声压透射系数角谱。本发明有益的效果是：一是实现水声材料构件透声性能的角谱测量；二是无需反复发射不同单频信号，无需进行样品多角度地旋转，就能够测试声波斜入射时，水声材料不同频率的透声性能分布，极大地提高了工作效率。
【专利说明】一种测量水声材料透声性能角谱的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水声工程【技术领域】，具体涉及水声计量测试领域，主要是一种水声材料声学性能的测量方法。
【背景技术】
[0002]水声材料的声学性能是与入射声波的入射角度密切相关的。而一直以来，因为技术能力限制，人们的关注点一直停留在声波垂直入射时，水声材料的声学性能研究。水声材料研制过程中提出的技术指标也都为垂直入射性能指标。但随着水声材料应用领域的扩展，人们开始越来越关心其声学性能与声波入射角度的关系。所以计量测试领域急需能够有效测量和评价声波斜入射时声性能的方法。 [0003]依据1993年制订的国家标准GB14369-1993《声学水声材料样品插入损失和回声降低的测量方法》，传统对大面积试件非垂直入射透声测量的方式为:在开阔水域(或消声水池)内，将试样和水听器置于发射换能器的远场，通过旋转试样，获取各个频率点各个入射角度的衰减量，从而计算插入损失(透声)的角谱。
[0004]应用传统方法，采用单频脉冲技术，须在无试样情况下完成所有待测频点直达信号的采集，再放入试样，调整样品角度，在指定角度，重新发射单频信号，一个频率一个频率地进行采集，再旋转角度，重复单频测试。如果待测频点多，待测角度多，则测试过程费时费力，效率非常低下。此外，该方法对样品吊挂旋转机构的回转定位要求也较高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术不足，为实现水声材料构件透声性能的角谱测量，解决传统方法效率低下的问题，大幅提高工作效率，提出了一种全新的水声材料透声性能角谱测量方法。
[0006]本发明为解决技术问题所采取的技术方案:
[0007]方法一:一种测量水声材料透声性能角谱的方法，该方法通过三个测试面上复声压测试，分离出不同频率、不同入射角度样品表面的入射波分量和透射波分量，从而得到样品的声压透射系数角谱，具体包括如下步骤:
[0008]步骤一:假定声源位于待测样品上方Z=ZS处，在声源与待测材料间及待测材料背面，z=zl、z=z2和z=z3设定为三个测量面，测量面与待测材料互相平行，并假定Z=O平面与待测材料重合，且原点与材料几何中心重合；
[0009]步骤二:声源发射宽带信号，利用二维傅立叶变换则z=zl、z=z2和z=z3三个测量面上的复声压分解为各个方向上的平面波分量:
【权利要求】
1.一种测量水声材料透声性能角谱的方法，其特征在于:该方法通过三个测试面上复声压测试，分离出不同频率、不同入射角度样品表面的入射波分量和透射波分量，从而得到样品的声压透射系数角谱，具体包括如下步骤: 步骤一:假定声源位于待测样品上方Z=ZS处，在声源与待测材料间及待测材料背面，z=zU z=z2和z=z3设定为三个测量面，测量面与待测材料互相平行，并假定Z=O平面与待测材料重合，且原点与材料几何中心重合； 步骤二:声源发射宽带信号，利用二维傅立叶变换则z=zl、z=z2和z=z3三个测量面上的复声压分解为各个方向上的平面波分量: P(kx,kv,zi)=\ I p(x,y,zl)edxdy
2.一种测量水声材料透声性能角谱的方法，其特征在于:该方法通过吊放一次待测试样，对同一测试面上复声压进行两次测试，分离出不同频率、不同入射角度样品表面的入射波分量和透射波分量，从而得到样品的声压透射系数角谱，具体包括如下步骤: 步骤一:假定声源位于待测样品上方Z=ZS处，在待测材料背面，Z=Zl设定为测量面，测量面与待测材料互相平行，并假定Z=O平面与待测材料重合，且原点与材料几何中心重合；步骤二:声源发射宽带信号，在无试样情况下，z=zl测量面上的复声压分解为各个方向上的平面波分量，即入射平面波分量:
【文档编号】G01N29/04GK103675100SQ201310711013
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】易燕, 李水 申请人:中国船舶重工集团公司第七一五研究所