摘要
潜艇作为海军中一个十分重要的舰种，具有续航能力强，机动性和隐蔽性好的特点，具有极其重要的战略地位。随着声呐技术的不断发展进步，潜艇在水下的隐身性能遇到了巨大挑战。声学覆盖层是能同时抑制潜艇辐射噪声和反射回波的隐身技术，在潜艇隐身技术中有着广泛的应用。 本文以提高声学覆盖层的吸声能力为目标，深入研究了声学覆盖层的材料参数和结构参数对反射系数的影响，并通过MATLAB编程实现了一种基于声学覆盖层反射系数的潜艇目标强度快速预报算法。论文主要工作内容及成果如下： 首先，基于模拟退火算法、遗传算法、混合遗传模拟退火算法和分层介质理论，提出了一种基于反射系数的材料等效参数的反演算法。该等效反演算法可将非均匀的层状结构等效为均匀的层状结构，等效前后材料具有相同的反射系数。以10mm钢板的材料参数反演为例验证了等效参数反演算法的有效性，且结果表明混合遗传模拟退火算法的运行效率相对较高。 其次，基于有限元法研究了声学覆盖层的厚度、损耗因子、泊松比及圆柱空腔结构的穿孔率、孔高、双层壳体之间水层厚度对声学覆盖层反射系数的影响，为声学覆盖层材料的选择和结构的设计提供了依据。在此基础上，通过混合遗传模拟退火反演算法计算了各声学覆盖层的等效参数，进一步验证了等效参数反演算法的有效性。 最后，基于反演得到的等效参数和板块元法基础理论，通过MATLAB编程实现了可以直接预测敷设声学覆盖层后潜艇目标强度的快速预报算法。以Benchmark标准潜艇模型为研究对象，基于板块元法计算了敷设均匀声学覆盖层和带有圆柱形空腔结构声学覆盖层后单层壳体和双层壳体潜艇的目标强度，对比分析了敷设声学覆盖层对潜艇目标强度的影响。
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