殼體結(jié)構(gòu)諧振特征研究與特征提取.pdf

1、水下航行體在航行時(shí),會(huì)產(chǎn)生各種各樣的輻射噪聲,主要分為三類:結(jié)構(gòu)噪聲、螺旋槳噪聲和流噪聲,這三類噪聲嚴(yán)重影響了航行體的隱蔽性,而其中結(jié)構(gòu)噪聲的影響最為明顯。為了提高水下航行體的隱蔽性,有必要對(duì)噪聲特征線譜來源進(jìn)行研究。論文主要針對(duì)殼體結(jié)構(gòu)受激振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的諧振特征線譜進(jìn)行研究分析。提取水下航行體振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的諧振信號(hào),然后將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為時(shí)間切片,分析不同頻譜分辨率下的相位差隨時(shí)間的變化情況,獲取殼體結(jié)構(gòu)振動(dòng)與聲輻射的線譜時(shí)移特征,為分析殼

2、體受激振動(dòng)產(chǎn)生的諧振特征,分辨水下航行體受激振動(dòng)產(chǎn)生的諧振特征線譜來源,提供信息處理手段支撐。論文工作主要由以下幾個(gè)方面展開:
　　 首先,論文對(duì)球殼進(jìn)行理論計(jì)算和有限元仿真分析,驗(yàn)證通過有限元分析軟件ANSYS求取殼體結(jié)構(gòu)諧振頻率的數(shù)值分析方法的正確性,然后對(duì)兩邊帶半球帽的加肋圓柱殼進(jìn)行模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析,求出其在水中受激振動(dòng)的諧振頻率。
　　 其次,論文研究了復(fù)調(diào)制細(xì)化頻譜分析方法(Zoom FFT)和全相位FFT

3、(apFFT)譜分析技術(shù)。對(duì)于窄帶信號(hào)而言,Zoom FFT是一種有效的頻譜細(xì)化手段。全相位FFT譜分析算法是一種優(yōu)良的抑制頻譜泄露的方法,在不進(jìn)行頻率校正的基礎(chǔ)上,就可實(shí)現(xiàn)精確的相位估計(jì),具有“相位不變性”。此外,apFFT還可以在噪聲背景條件下,對(duì)多頻信號(hào)的頻率、相位以及幅度進(jìn)行高精度估計(jì)。通過對(duì)兩種算法的仿真研究,驗(yàn)證了兩種算法的正確性和可行性。
　　 最后,設(shè)計(jì)試驗(yàn),對(duì)兩邊帶半球帽的加肋圓柱殼在水中進(jìn)行單頻激勵(lì)和寬帶激勵(lì)