潛艇艙段模型振動噪聲源分離量化方法研究.pdf

1、聲隱身性能是一項評估潛艇戰(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)計過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)備在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的,它通過艇內(nèi)結(jié)構(gòu)傳遞到潛艇的殼體上并向遠(yuǎn)場輻射形成輻射噪聲。但是潛艇具有振動噪聲源數(shù)目眾多,相互之間耦合嚴(yán)重并且振動傳遞路徑復(fù)雜的特點,導(dǎo)致對其振動噪聲源進(jìn)行分離量化是一項非常困難的工作。為了有針對性地進(jìn)行噪聲控制,開展振

2、動噪聲源分離量化研究從而確定各類振動噪聲源的貢獻(xiàn)是十分必要的。
　　本文通過對潛艇內(nèi)部機(jī)電設(shè)備振動激勵殼體振動形成輻射噪聲這個物理過程進(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)備振動的主要傳遞路徑,建立了基于信息相似性的傳遞路徑識別信息處理方法,實現(xiàn)了對振動傳遞路徑進(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潛艇艙段模型振動噪聲源進(jìn)行分離量化,為潛艇的聲學(xué)設(shè)計提供

3、參考。
　　采用了基于信息相似性的振動傳遞路徑分析方法,通過相干分析完成了對輸出測點有較大貢獻(xiàn)的輸入測點的篩選,并對輸入測點與輸出測點之間的重相干函數(shù)進(jìn)行計算對輸入測點的完備性進(jìn)行了驗證,對存在強(qiáng)相干性的輸入測點進(jìn)行偏相干分析從而完成對振動傳遞路徑的識別。對輸入測點在獨立、耦合條件下的傳遞路徑分析進(jìn)行了仿真研究驗證了該方法的有效性。研究了潛艇機(jī)電設(shè)備振動信號特征提取方法,實現(xiàn)了從不同域別對振動信號進(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,對潛艇艙段模型振動噪聲源進(jìn)行層次診斷,從而達(dá)到了對其進(jìn)行分離量化的目的。通過對振動噪聲源層次診斷進(jìn)行仿真計算驗證了該方法可以應(yīng)用于解決振動噪聲源分離量化問題。
　　在潛艇艙段模型試驗平臺上,對振動傳遞路徑分析和振動噪聲源分離量化進(jìn)行了試驗研究。采用基于信息相似性的傳遞路徑識別信息處理方法,對潛艇艙段模型從其內(nèi)部機(jī)電設(shè)備振動至殼體的振動到水聲場評價點聲信號的傳遞路徑進(jìn)行分析。根據(jù)層次診斷方法建立用于潛艇艙段模型