统计能量法计算水下圆柱壳辐射噪声准确性的验证与分析
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圆柱壳体瞬态辐射噪声评估算法李琳玉;徐荣武;崔立林【摘要】通过自身传感器实测振动数据快速评估瞬态辐射噪声,对及时排除故障,保持水下目标隐蔽性具有重要的意义.本文提出一种基于加速度阵列测试数据的圆柱壳体瞬态辐射声场的工程估算方法:借鉴工况传递分析的思路,分析求解瞬态振-声传递率矩阵,将瞬态激励壳体振动的测量数据代入,就可以估算壳体辐射声压级.在振-声传递率求解的过程中引入截断奇异值分解法,改善求逆时的病态矩阵,减少测试中背景干扰带来的估计误差.试验结果证实,该方法可以用来快速评估空气中敲击圆柱壳体所产生的瞬态辐射噪声,大部分频段噪声级估计误差在3 dB以内.本方法可望提供快速估计圆柱形壳体振动水下辐射噪声级借鉴和参考.%Evaluating the impact of transient radiation noise quickly and troubleshooting timely through vibration data by acceleration sensors is significant for maintaining the stealth performance of the underwa-ter target. A method is proposed to evaluate the transient radiation noise of cylindrical shell based on the operational transfer path analysis theory. Using the data from the accelerometers and the vibration-sound relationship can evaluate the radiation noise pressure level. In the processing of solving vibration-sound re-lationship, truncated singular value decomposition (TSVD) has been involved for ill-posed problem. The experimental results show that the method can be used to evaluate the transient radiation noise quickly. Most of considerate frequency bands have an error below 3 dB. This method is expected to be used to estimate the radiation noise pressure level of cylindrical shell underwater.【期刊名称】《应用声学》【年(卷),期】2017(036)004【总页数】6页(P305-310)【关键词】加速度阵列;瞬态辐射噪声;工况传递路径分析【作者】李琳玉;徐荣武;崔立林【作者单位】海军工程大学武汉 430033;船舶振动噪声重点实验室武汉 430033;海军工程大学武汉 430033;船舶振动噪声重点实验室武汉 430033;海军工程大学武汉 430033;船舶振动噪声重点实验室武汉 430033【正文语种】中文【中图分类】TB532随着减振降噪元器件效果、振动控制以及总体低噪声设计水平的不断提升,平稳运行条件下设备噪声得到了良好的控制,而因为某些突发情况产生的瞬态信号造成的辐射噪声很难通过上述方法进行抑制,例如设备突然开关、隔振装置突然失效、武器的空投和潜射、管道多向流体脉动等情况,都会产生与稳态辐射噪声完全不同的瞬态辐射噪声。
水中有限长圆柱壳体辐射声场特性水中有限长圆柱壳体是一种常见的结构,用于在水下进行测量、通信、探测等应用中。
对于这样的结构,其辐射声场特性是非常重要的,因为它决定了在水下传输信息的效率和质量。
在本文中,我将探讨水中有限长圆柱壳体辐射声场特性的一些基本概念和特征。
首先需要了解圆柱壳体的结构。
圆柱壳是由两个圆形底面和一个侧壁组成的三维结构体。
该结构在水下工作时会发生共振,产生相应的辐射声场,其声场特性与壳体的几何形状、材料特性以及水下环境相关。
因此,我们需要对这些因素进行分析。
首先,圆柱壳体的几何形状对声场特性的影响非常大。
对于较长的圆柱壳体,它的辐射声场主要由两种模式组成,即周向模式和纵向模式。
周向模式主要是由于圆柱柔性底部和刚性顶部之间的共振引起的,而纵向模式主要是由于圆柱壳体的长度和径向压缩引起的共振。
这些共振模式的频率和振动模式可以通过数学模型来计算和预测。
其次,材料特性也会影响圆柱壳体的辐射声场特性。
不同的材料具有不同的物理特性,包括弹性、密度、泊松比等。
这些特性会直接影响圆柱壳体的机械振动和声学响应。
因此,在设计圆柱壳体时需要考虑材料的选择和优化。
最后,水下环境因素也会影响圆柱壳体的辐射声场特性。
水下环境会影响声波的传播速度、反射和散射等因素,这些因素会直接影响到圆柱壳体的声学响应和辐射声场。
因此,在设计圆柱壳体时需要考虑水下环境的实际情况,包括水的深度、温度、盐度等因素。
综上所述,水中有限长圆柱壳体辐射声场特性是一个复杂的问题,涉及到多个因素与因素之间的相互作用。
在实际应用中,通常需要采用数学模型和计算方法来预测和优化圆柱壳体的辐射声场特性。
随着科学技术的发展和应用需求的提高,相信在未来会有更多的研究和应用成果涌现。
涉及到水中有限长圆柱壳体辐射声场特性的数据主要有以下几个方面:1. 圆柱壳体的几何形状参数,如长度、半径等;2. 材料参数,如密度、泊松比、杨氏模量等;3. 水下环境参数,如水的深度、温度、盐度等;4. 辐射声场特性参数,如声压级、频率响应等。