湍流边界层脉动压力对声强测量的影响研究

实际声强测量时常常存在风流或水流,如在飞机或船舶上进行测量,声强探头将受到湍流边界层脉动压力的影响。如何评估该影响以及如何修正测量结果是人们十分关心的工程实用问题。该文首先简要介绍了建立的由湍流边界层脉动压力诱发声强的理论模型。接着利用现有的湍流边界层脉动压力频率-波数谱模型,对湍流边界层脉动压力及其诱发的声强进行了数值分析。为了验证理论模型及数值结果,设计制作了一套实验装置,对湍流边界层脉动压力及其产生的声强进行了具体测量分析。结果表明,湍流边界层脉动压力的测量结果与数值结果吻合良好,测量得到的边界层脉动压力诱发的声强特性与计算结果也十分一致,但必须注意对测量传感器的空间响应进行修正。     

湍流对流动管道中声强测量的影响

实际声强测量大多是在流动环境条件下进行,因此湍流对声强测量的影响是人们十分关心的工程实用问题.文章结合声强和湍流边界层等相关领域的技术,对流动条件下的声强技术进行了研究分析,导出了由湍流边界层引起的声强的具体表达式.应用Corcos建立的湍流边界层脉动压力模型,对湍流边界层脉动压力诱导的声强进行了数值计算分析,分析了测量传感器间距、马赫数等对声强测量的影响.     

声强谱分析的随机误差

声强谱分析是较传统点测自谱分析优越的方法，它包含了后者的内容。声强谱分析的随机误差分析是实际测量中必须考虑的问题。本文从信号瞬时谱出发，导出了自谱、互谱模、互谱虚部和实部因平均次数有限引起的随机误差，从而导出声强谱分析的随机误差，并给不同信度下测量最大偏差的表示，最后以实验声强谱分析曲线说明声强谱分析的随机误差。     

声强法与声压法检测性能的比较

声强法测量噪声较之传统的单水叶器自谱分析是一个飞跃，它广泛应用于空气噪声测量中。本文针对水动力噪声的特殊性，分析了声强法的检测性能，并与声夺自谱法比较，给出检测性能表达式与相应曲线，并以实验结果验证。     

实船设备结构振动和水声声强测试分析及噪声源的判别

通过对船上设备和船体的振动、近远场水噪声声压以及主机舱左舷外水声声强分布的测量和对振动与声的相干分析，判断主、辅机激振的耦合对产生声的影响。通过近场声强分布，分析结构和声场耦合、能量交换和有效辐射。提出用声强分布计算频带内噪声辐射声功率占总声功率的比例，结合主、辅机振动谱综合分析方法，实现噪声主要激振源的判断。     

加筋板结构振动声强可视化研究

基于结构声强法研究了加筋板结构振动能量的传输、分布和耗散特性。首先介绍结构声强分量的计算和声强可视化的相关理论,以及系统功率输入和输出的计算公式。在数值算例中,利用有限元法对3种常见的加筋板模型进行了简谐集中力作用下的响应计算,然后通过编制Matlab程序计算结构声强分量,并进行结构噪声源的定位,实现能量传输和衰减的可视化。同时针对不同的加筋形式对能量传递路径的影响也进行了讨论。研究了不同加筋板阻尼器能量耗散特性。最后以舰船平台板架为例揭示了结构声强技术在舰船振动设计中的应用价值。     

船用柴油机表面噪声源识别分析

根据声强测试原理,应用B＆K PULSE3560C便携式振动与噪声测试系统中的4197声强测试模块,对某船用柴油机的表面辐射噪声源进行了识别．通过绘制三维声强图,找出了该柴油机各个辐射面上的主要噪声源,并对其进行了排序,分析了这些噪声源的产生根源,以便于进一步降低该柴油机的噪声水平．     

单只矢量水听器对多目标方位估计的仿真研究

文章结合了矢量水听器的自身特点,利用单只矢量水听器分别研究了声强法和ESPRIT算法对目标方位进行估计,在无需知道信号先验信息的条件下,可以实现对多个不相关信号的方位角估计。利用已知的条件进行模拟仿真,在不同的信噪比,样本长度的条件下来对比声强法与ESPRIT算法之间了优劣性。     

三维压差式矢量水听器定向性能分析

由于压差式矢量水听器是通过声压梯度来近似测量质点的振速,因此声场计算误差必将影响其定向精度.从理论上对三维压差式矢量水听器定向性能进行了分析,推导了由声场计算误差引入的目标俯仰角和方位角误差公式.此外,利用平均声强流定向算法,通过仿真详细分析了矢量水听器各阵元幅度和相位不一致、阵元间距、积分时间和信噪比等因素对目标定向精度的影响.仿真结果对三维压差式矢量水听器的制作及实际工程应用均有指导意义.     

矢量水听器方位估计方法研究

矢量水听器能够在空间中同一点,同时的测量声场中的声压和振速信息,再通过对信息的一起处理,实现对目标的方位估计。根据船舶辐射噪声形式和干扰的不同,有多种估计方法。本文介绍了平均声强器法和线谱法的原理,并对它们做了计算机仿真,得出了在不同信号形式和干扰条件下它们的不同应用。     

舰船辐射声场及声源特性测量方法研究综述

舰船辐射声场及声源特性测量是船舶声学研究的主要方向。文章梳理了舰船模型和实船声学测量的基本问题,重点综述了频响逆矩阵法、无限与有限空间波束形成、无界近场声全息、有界空间近场声全息和远场声全息、声强和声矢量及时反声聚焦等测量方法的发展脉络和取得的进展。     

多波束声纳图像的补偿及其与地形数据的融合

简述了由多波束原始声强数据生成的声纳图在海底底质分类方面的应用中存在的问题,根据同一海底底质的海区对声波的平均反向散射强度随地形成连续变化的规律,提出了差值补偿法,解决了声纳图中由于地形变化所产生的声强信息的损失;在此基础上,根据Lambert法消除了海底地形起伏对声纳图的影响,从而得到只反映海底底质特性的海底声强图。     

豪华邮轮服务处所噪声测量与降噪方案研究

豪华邮轮服务处所的设备在运行时会产生噪声，给船员身心健康带来不利影响，并降低游客的舒适性。通过声强法对典型服务处所的噪声源开展测量，将其声功率作为舱室噪声预报的输入功率，通过建立舱室的统计能量分析模型，预报服务处所及其邻近舱室的噪声水平。通过改变内装材料的种类和敷设厚度，研究不同内装方案的降噪效果，确定最佳内装方案。研究成果可为豪华邮轮的低噪声设计提供支撑。     

非消声水池声强法声功率测试的数值模拟

针对非消声水池中采用声强法获取低频辐射声功率研究较少的情况,提出对声强法声功率测试过程进行数值模拟,以获得必要的测试参数。建立水中大尺度圆柱壳结构的有限元模型以及水池的边界元模型,将圆柱壳的响应作为边界元模型的速度边界条件,计算水池中测试阵面的声强。通过叠加获得圆柱壳的辐射声功率,然后依次调整测试参数(面元大小、阵面高度、自由面和底部包络面、池壁吸声),并将各种计算结果与自由场中圆柱壳的辐射声功率进行比较,最终获得适合工程应用的测试参数设置。     

声强法测量舰船噪声的控制系统研究

本文较详细地介绍了声强法测定舰船噪声用的双水听器阵自动扫描控制系统的组成及其工作原理，并对步进电机的选取、定位精度及应用效果进行了描述。     

豪华邮船洗衣房噪声源测量与舱室噪声分析

为研究豪华邮船噪声控制技术，需对豪华邮船振动噪声源进行全面的分析。以豪华邮船主洗衣房噪声源为例，使用扫描声强法确定其声功率，将设备声功率作为统计能量分析的输入，预报豪华邮船洗衣房及其相邻舱室的噪声，评估洗衣房噪声源对舱室噪声水平的影响程度，同时研究邮船内装材料对洗衣房噪声的控制作用。豪华邮船洗衣房噪声源对主洗衣房影响较大，且典型邮船内装材料可显著降低洗衣房舱室噪声。上述研究内容可为后续豪华邮船各类处所稳态噪声源的测量分析提供参考。     

矢量水听器在潜艇模型噪声定位中的应用研究

潜艇模型噪声源的定位可以为分析潜艇模型噪声的辐射特性提供依据,进而评估潜艇模型噪声的优劣,并对其性能加以改进.利用水听器阵列可以对潜艇模型噪声定位,但对于低频辐射噪声,水听器阵列的孔径会很大.在漳河水库,利用矢量水听器测量了潜艇模型的辐射噪声,并利用复声强器估计了辐射噪声的方位,从而为矢量水听器在潜艇模型辐射噪声测量中的应用提供了一个范例.     

深海会聚区目标强度特性分析

深海中当声源位于海表面附近时,在远离声源处会形成高声强焦散的会聚区。在现代水声技术应用中,可以利用水下声道中的会聚区来实现深海目标的远程探测。本文对会聚区的形成条件和会聚区目标相对声强的特性进行分析,结果表明：只有当声速极小值存在并且声线出射角满足一定条件时才会形成会聚区效应;会聚区中相对声强水平分布具有双峰结构;当接收深度与目标深度相同时相对声强会出现峰值,这为深海目标的深度判定提供了一种方法。     

哈佛曼馈送码全向水声基阵

本文研究人们关心的，具有全向强度曲线图谱的线型和平面型水声基阵的合成法。根据远声强曲线图与所使用的馈送序列或馈送编码相关函数之间的关系，人们已经证明，当使用一种具有尖陡峰值逢相关函数的编码时，则可得到几乎是全向性的曲线图结果，例如，用哈佛曼脉冲等效编码，它具有非常类陡峰形的相关特征，能形成很好的全向性的线型和平面型水声基阵。此结果已直接应用于水下水声通讯系统、扩音系统和水声测量中。     

声源近距离矢量相位特性研究

声源近距离的声压、振速和声能流是极其复杂的,对其进行理论及实验研究是矢量水听器应用于复杂声场的基础.首先对相干平面波叠加声场、同相点源干涉声场和驻波场的声能流进行了分析,得到了对声源近距离声场矢量特性物理规律的描述;其次推导和分析了干涉声场的有功声强旋度和无功声强散度与介质运动轨迹、声压振速相位差及能量转化规律之间的关...