聲吶部位水聲場(chǎng)的機(jī)械自噪聲傳播分析.pdf

1、聲吶是利用聲波在水中的傳播特性，對(duì)水中的目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、定位、跟蹤、導(dǎo)航和通訊的一種設(shè)備。它在艦船上起著重要的作用，提高聲吶的探測(cè)能力和艦船自身的隱蔽性，可以有效的避免危險(xiǎn)事故的發(fā)生，增強(qiáng)艦船在海水中的生存能力。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者從提高聲吶設(shè)備的探測(cè)能力及隱蔽性方面做了深入的研究。降低聲吶部位的自噪聲是提高聲吶工作性能的關(guān)鍵，通過對(duì)自噪聲影響因素的特性分析，可提出有利的降低自噪聲的方法，從而提高聲吶的工作性能。
　　聲吶腔自噪聲的研究主

2、要是對(duì)水動(dòng)力噪聲、螺旋槳噪聲和機(jī)械噪聲等噪聲分量的研究。水動(dòng)力噪聲是艦船在10節(jié)航速以上時(shí)的主要自噪聲分量;螺旋槳噪聲是艦船在水下的主要噪聲源，它對(duì)聲吶自噪聲強(qiáng)度的影響，隨著航速的5～6次方增大;艦船機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)噪聲，在低頻低航速時(shí)是聲吶腔自噪聲的重要分量。
　　本文的主要工作是結(jié)合聲吶腔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和自噪聲預(yù)報(bào)理論，建立聲吶腔機(jī)械自噪聲傳播特性研究模型，利用模態(tài)分析法對(duì)腔體內(nèi)的機(jī)械噪聲分量進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，通過定性的模擬計(jì)算，歸納機(jī)

3、械噪聲對(duì)聲吶自噪聲影響的原因。
　　首先，建立了考慮流固耦合作用的聲吶腔的理論分析模型，利用模態(tài)法對(duì)聲吶腔內(nèi)聲場(chǎng)進(jìn)行理論分析。建立了含彈性邊界流固耦合的方程和不含吸聲邊界的流固耦合模態(tài)方程時(shí)模態(tài)方程，并求得了彈性邊界受到外部激勵(lì)時(shí)的聲場(chǎng)聲壓分布解。
　　其次，以彈性薄板模擬受機(jī)械振動(dòng)影響的聲吶上平臺(tái)壁面，矩形腔模擬聲吶腔。外部激勵(lì)作用在彈性平板上，機(jī)械噪聲通過彈性平板的振動(dòng)傳遞到聲吶腔內(nèi)的聲吶基陣處。以此模型應(yīng)用MATLAB

4、軟件對(duì)矩形腔內(nèi)的噪聲進(jìn)行算例分析，通過改變系統(tǒng)的參數(shù)，如內(nèi)部阻尼、腔體尺寸及材質(zhì)、透聲窗尺寸等，研究聲吶腔內(nèi)聲場(chǎng)的變化規(guī)律。為了驗(yàn)算理論模型的正確性，應(yīng)用LMS Virtual.lab聲學(xué)軟件對(duì)矩形腔模型進(jìn)行有限元分析。
　　最后，為了尋找降低聲吶腔內(nèi)自噪聲的方法，提出了夾芯板矩形腔模型。對(duì)夾芯板結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)微分方程的建立及求解。經(jīng)MATLAB仿真分析表明，相同厚度的夾芯板比同厚度的矩形薄板降噪效果好，并且正方形的矩形夾芯板降噪效