潛艇艙段模型振動(dòng)噪聲源分離量化方法研究.pdf

1、聲隱身性能是一項(xiàng)評(píng)估潛艇戰(zhàn)斗力的重要指標(biāo)。在潛艇進(jìn)行中低速巡航過(guò)程中,它的主要噪聲源是機(jī)械結(jié)構(gòu)噪聲,控制并降低機(jī)械結(jié)構(gòu)噪聲是在潛艇聲學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮的首要環(huán)節(jié)。機(jī)械結(jié)構(gòu)噪聲是由潛艇內(nèi)部各種機(jī)械設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的,它通過(guò)艇內(nèi)結(jié)構(gòu)傳遞到潛艇的殼體上并向遠(yuǎn)場(chǎng)輻射形成輻射噪聲。但是潛艇具有振動(dòng)噪聲源數(shù)目眾多,相互之間耦合嚴(yán)重并且振動(dòng)傳遞路徑復(fù)雜的特點(diǎn),導(dǎo)致對(duì)其振動(dòng)噪聲源進(jìn)行分離量化是一項(xiàng)非常困難的工作。為了有針對(duì)性地進(jìn)行噪聲控制,開展振

2、動(dòng)噪聲源分離量化研究從而確定各類振動(dòng)噪聲源的貢獻(xiàn)是十分必要的。
　　本文通過(guò)對(duì)潛艇內(nèi)部機(jī)電設(shè)備振動(dòng)激勵(lì)殼體振動(dòng)形成輻射噪聲這個(gè)物理過(guò)程進(jìn)行建模,將相干分析、重相干分析和偏相干分析進(jìn)行結(jié)合綜合分析了其內(nèi)部機(jī)電設(shè)備振動(dòng)的主要傳遞路徑,建立了基于信息相似性的傳遞路徑識(shí)別信息處理方法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)振動(dòng)傳遞路徑進(jìn)行隔離以達(dá)到降低機(jī)械結(jié)構(gòu)噪聲的目的。采用基于相干分析和偏相干分析的層次診斷法對(duì)潛艇艙段模型振動(dòng)噪聲源進(jìn)行分離量化,為潛艇的聲學(xué)設(shè)計(jì)提供

3、參考。
　　采用了基于信息相似性的振動(dòng)傳遞路徑分析方法,通過(guò)相干分析完成了對(duì)輸出測(cè)點(diǎn)有較大貢獻(xiàn)的輸入測(cè)點(diǎn)的篩選,并對(duì)輸入測(cè)點(diǎn)與輸出測(cè)點(diǎn)之間的重相干函數(shù)進(jìn)行計(jì)算對(duì)輸入測(cè)點(diǎn)的完備性進(jìn)行了驗(yàn)證,對(duì)存在強(qiáng)相干性的輸入測(cè)點(diǎn)進(jìn)行偏相干分析從而完成對(duì)振動(dòng)傳遞路徑的識(shí)別。對(duì)輸入測(cè)點(diǎn)在獨(dú)立、耦合條件下的傳遞路徑分析進(jìn)行了仿真研究驗(yàn)證了該方法的有效性。研究了潛艇機(jī)電設(shè)備振動(dòng)信號(hào)特征提取方法,實(shí)現(xiàn)了從不同域別對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析。采用與相干分析和偏相干分

4、析相結(jié)合的層次分析法,對(duì)潛艇艙段模型振動(dòng)噪聲源進(jìn)行層次診斷,從而達(dá)到了對(duì)其進(jìn)行分離量化的目的。通過(guò)對(duì)振動(dòng)噪聲源層次診斷進(jìn)行仿真計(jì)算驗(yàn)證了該方法可以應(yīng)用于解決振動(dòng)噪聲源分離量化問(wèn)題。
　　在潛艇艙段模型試驗(yàn)平臺(tái)上,對(duì)振動(dòng)傳遞路徑分析和振動(dòng)噪聲源分離量化進(jìn)行了試驗(yàn)研究。采用基于信息相似性的傳遞路徑識(shí)別信息處理方法,對(duì)潛艇艙段模型從其內(nèi)部機(jī)電設(shè)備振動(dòng)至殼體的振動(dòng)到水聲場(chǎng)評(píng)價(jià)點(diǎn)聲信號(hào)的傳遞路徑進(jìn)行分析。根據(jù)層次診斷方法建立用于潛艇艙段模型