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作者：闫燕;郭君;上官洋;叶天贵;靳国永;步云彤;
单位：哈尔滨工程大学;中国船舶集团有限公司第七〇五研究所;
摘要：随着水下探测技术向低频方向的不断发展，传统水下声学覆盖层的吸声能力需要显著提高。为了获得较好的低频吸声效果，本文研究了一种拓扑–形状–拓扑(Topology-Shape-Topology,TST)优化方法。利用该方法可优化材料在声学覆盖层中的分布，由此设计了一种新型的水下声学覆盖层。与传统空腔型覆盖层相比，采用TST优化方法设计的覆盖层结构在200～1000 Hz范围内具有优异的吸声性能。在321 Hz处吸声系数峰值可达0.9，在研究频率范围内的吸声系数平均值在0.8以上，有效改善了传统水下声学覆盖层的低频吸声效果。此外，本文揭示了吸声特性背后的潜在机制，从而进一步掌握了材料的分布规律。该研究为水下声学覆盖层的设计提供了新的思路。
关键词：拓扑–形状–拓扑优化;;低频;;吸声;;声学覆盖层
基金资助：国家自然科学基金资助项目（52225109;52241101;52271309）;; 黑龙江省自然科学基金（YQ2022E104）
