题目：水声材料的声学特性及声学测量研究

水声消声材料是潜艇声隐身研究的一项关键技术。复反射系数是反映水声消声材料声学特性的重要参数。尽管使用声管方法测量水声消声材料的声学性能只能得到正入射条件下的声学参数，但是由于它测试条件易于控制，实施较方便，成本较低，可以在水声材料研制的初期获得有效的声学性能参数，以便对声学覆盖层进行进一步优化，因此成为一种常用测量设备。本文的研究内容主要包括两个方面：一、水声材料吸声机理的探讨和实验研究；二、水声材料声管测量方法的改进和误差分析研究。在吸声机理探讨和实验研究中，本文简要介绍了几种吸声材料的吸声机理，根据吸声机理设计制作了几组水声材料试样，并对其进行了实验测量的研究和分析，从中发现一些有价值的规律，对今后的水声材料设计和研制工作做了铺垫。声管测量方法的改进与测量误差的分析研究是本文工作的重点。本文简要介绍了虚拟仪器技术及其应用，发展了可以进行连续扫频测量的虚拟仪器方法，建立了应用双水听器传递函数法和脉冲法的声管自动测量系统，提高了复反射系数的测量效率。其中，双水听器传递函数法自动测量系统的测量频率范围是500Hz~7kHz，测量频率间隔可以精确到1Hz，其测量精度主要受到水听器相位灵敏度和声速误差的影响。因此本文提出了一种利用扫频测量取代距离测量和声速设定的相对相位扫频校准法；另外还提出了一种声管中新的声速测量方法，其测量精度主要受到换能器频率响应的影响，误差小于 。实验证明，以上两种校准方法可以有效地提高传递函数法测量精度。脉冲法自动测量系统的测量频率范围是5kHz~15kHz，其测量精度主要受到几个测量参数的影响。另外，该脉冲法测量系统必须使用收发分置换能器，因此本文对收发分置换能器进行了安装和调试，测量了发射和接收频率响应，与其它单位测量的数据基本一致。