聲吶部位水聲場的機械自噪聲傳播分析.pdf

1、聲吶是利用聲波在水中的傳播特性，對水中的目標(biāo)進行探測、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，提高聲吶的探測能力和艦船自身的隱蔽性，可以有效的避免危險事故的發(fā)生，增強艦船在海水中的生存能力。國內(nèi)外許多學(xué)者從提高聲吶設(shè)備的探測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、要是對水動力噪聲、螺旋槳噪聲和機械噪聲等噪聲分量的研究。水動力噪聲是艦船在10節(jié)航速以上時的主要自噪聲分量;螺旋槳噪聲是艦船在水下的主要噪聲源，它對聲吶自噪聲強度的影響，隨著航速的5～6次方增大;艦船機械設(shè)備的振動噪聲，在低頻低航速時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)特點和自噪聲預(yù)報理論，建立聲吶腔機械自噪聲傳播特性研究模型，利用模態(tài)分析法對腔體內(nèi)的機械噪聲分量進行預(yù)測分析，通過定性的模擬計算，歸納機

3、械噪聲對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)法對聲吶腔內(nèi)聲場進行理論分析。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)方程時模態(tài)方程，并求得了彈性邊界受到外部激勵時的聲場聲壓分布解。
　　其次，以彈性薄板模擬受機械振動影響的聲吶上平臺壁面，矩形腔模擬聲吶腔。外部激勵作用在彈性平板上，機械噪聲通過彈性平板的振動傳遞到聲吶腔內(nèi)的聲吶基陣處。以此模型應(yīng)用MATLAB

4、軟件對矩形腔內(nèi)的噪聲進行算例分析，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)聲場的變化規(guī)律。為了驗算理論模型的正確性，應(yīng)用LMS Virtual.lab聲學(xué)軟件對矩形腔模型進行有限元分析。
　　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。對夾芯板結(jié)構(gòu)進行運動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