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,會產(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,有必要對噪聲特征線譜來源進行研究。論文主要針對殼體結(jié)構(gòu)受激振動時產(chǎn)生的諧振特征線譜進行研究分析。提取水下航行體振動時產(chǎn)生的諧振信號,然后將振動信號轉(zhuǎn)化為時間切片,分析不同頻譜分辨率下的相位差隨時間的變化情況,獲取殼體結(jié)構(gòu)振動與聲輻射的線譜時移特征,為分析殼

2、體受激振動產(chǎn)生的諧振特征,分辨水下航行體受激振動產(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方面展開:
　　 首先,論文對球殼進行理論計算和有限元仿真分析,驗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,然后對兩邊帶半球帽的加肋圓柱殼進行模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析,求出其在水中受激振動的諧振頻率。
　　 其次,論文研究了復(fù)調(diào)制細化頻譜分析方法(Zoom FFT)和全相位FFT

3、(apFFT)譜分析技術(shù)。對于窄帶信號而言,Zoom FFT是一種有效的頻譜細化手段。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,在不進行頻率校正的基礎(chǔ)上,就可實現(xiàn)精確的相位估計,具有“相位不變性”。此外,apFFT還可以在噪聲背景條件下,對多頻信號的頻率、相位以及幅度進行高精度估計。通過對兩種算法的仿真研究,驗證了兩種算法的正確性和可行性。
　　 最后,設(shè)計試驗,對兩邊帶半球帽的加肋圓柱殼在水中進行單頻激勵和寬帶激勵