水介质复合消声器传递损失特性分析

为了降低水介质管路系统的低频噪声以及更加准确地预测水介质消声器传递损失,设计一种水介质复合消声器,使用结构声耦合数值模型分析消声器的声学特性。计算壁厚为150 mm的穿孔管消声器传递损失,并与刚性条件下的数值结果进行比较,验证方法的正确性;研究弹性腔壁与水介质的耦合作用以及不同结构参数的穿孔管和内插管对消声器传递损失的影响。数值研究表明：复合消声器的消声效果相较于传统的穿孔管消声器有较大提升;降低腔壁材料的弹性模量会使结构声耦合效应增强,低频消声性能得到提高;增加腔壁材料的阻尼系数,通过频率处的消声效果得到提高;减小腔壁壁厚有利于低频消声效果的提高,但不利于宽频范围的消声性能;复合消声器内加入内插管后,消声效果在较大频率范围内得到提升;改变穿孔管的结构参数,对低频消声效果影响不大。     

消声瓦在潜艇声隐身设计中的应用

装备消声瓦是潜艇隐身、减少暴露的一种手段。目前西方海军潜艇装备的消声瓦有去耦瓦、无回声瓦、透射损失瓦和阻尼瓦四种。作者在分析了国外潜艇装备消专瓦情况的基础上，论述了潜艇装备消声瓦的隐身设计和工程设计。     

国外消声瓦的研究与应用进展

消声瓦技术在潜艇隐身方面所起的重要作用已为世界各国认同,因此各国均投入大量的人力、物力进行消声瓦技术的机理研究和工程应用工作。本文对各国消声瓦技术的研究和应用情况作了较为系统的介绍,并对消声瓦技术的发展趋势进行了初步探讨。     

消声瓦技术的现状与发展趋势

消声瓦技术在潜艇声隐身方面所起的重要作用已为世界各国所认同,因此各国均投入大量的人力、物力进行消声瓦技术的机理研究和工程应用工作。本文对声瓦机理和各国消声瓦技术的研究和应用情况作了较为系统的介绍,并对消声瓦技术的发展趋势进行了初步探讨。     

弹性背腔穿孔管水消声器有限元分析

为提高穿孔管水消声器的消声性能,利用结构声耦合数值分析模型探究弹性壁与水介质的耦合作用对消声器传递损失的影响,分析弹性背腔腔壁的厚度和弹性模量以及采用弧形背腔时的弧形半径对消声性能的影响。数值分析研究结果表明:较刚性背腔条件下,弹性背腔穿孔管水消声器的低频吸声效果得到明显提高;减小弹性背腔壁的厚度和采用更小弹性模量的橡胶材料,或者采用较小半径的弧形弹性背腔可以降低弹性背腔穿孔管水消声器的吸声频率。同时,吸声效果也得到提高。     

弹性背腔穿孔管水消声器有限元分析

为提高穿孔管水消声器的消声性能,利用结构声耦合数值分析模型探究弹性壁与水介质的耦合作用对消声器传递损失的影响,分析弹性背腔腔壁的厚度和弹性模量以及采用弧形背腔时的弧形半径对消声性能的影响。数值分析研究结果表明:较刚性背腔条件下,弹性背腔穿孔管水消声器的低频吸声效果得到明显提高;减小弹性背腔壁的厚度和采用更小弹性模量的橡胶材料,或者采用较小半径的弧形弹性背腔可以降低弹性背腔穿孔管水消声器的吸声频率。同时,吸声效果也得到提高。     

内嵌环肋结构声学黑洞消音器设计及优化

本文基于声学黑洞效应设计了一种内嵌环肋结构声学黑洞消音器,其中内嵌环肋结构尺寸以幂指函数分布。通过在COMSOL中建立该装置的有限元模型,采用控制变量法,探讨了消音器模型的内嵌环肋结构高度分布的幂律指数、消音器截断面厚度、内嵌环肋间距,以及内嵌消音器环形支撑板上穿孔数量和穿孔孔径大小等因素对消声效果的影响,最终提出一种结构优化后的内嵌环肋结构声学黑洞消音器,并对其进行仿真分析。结果表明,消音器工作在低频段（0～400 Hz）,环形支撑板上穿孔数量及小孔径对其消声效果较好;在中频段（400～1 000 Hz）,幂函数指数和截断厚度接近0对其消声效果影响较好;在高频段（1 000～1 200 Hz）,中等肋片间距对其消声效果影响较为显著,且经优化后的消声器模型消声效果明显提升。本文研究成果可对机械设备噪声控制以及新型消音器的设计提供一定的参考。     

取代潜艇消声瓦的新型材料——氨基塑料

继在应用人造橡胶和天然橡胶制成的消声瓦去除低潜艇声特征方面取得了消音技术的领先地位之后，英国皇家海军最近正考虑在其第二批Ｔｒａｆａｌｇａｒ级潜艇上采用一种喷涂式消音涂层材料，这种材料也将用于首批此级艇改装时取代其消声瓦覆层。     

潜艇外壳结构的水声分析

现今在舰船设计中一个令人感兴趣的主要领域是舰船消声，特别对潜艇而言尤其如此。为了设计和建造安静性舰船，我们可利用和开发所有的技术以降低其振动噪声。现在与船舶消声有关的方法仍依赖于实验，且这种方法还会持续许多年。文中描述了预测和识别潜艇外壳结构振动响应和声响应的理论和实验方法，并给出了两个例子：一是潜艇艉部结构，二是与预测水动力自噪声有关的艏部结构。利用浸没水中的壳体部分缩比模型研究此类问题。     

舰船通海管路低频消声技术的研究进展

分析水管路低频消声技术的实船应用环境,指出通海管路在声传播、空间布置等方面存在的特点以及安全性、空间布置等方面的要求。在此基础上,将通海管路低频消声技术分为传统抗性消声技术、气囊式消声技术、水动力弹性板式消声技术以及主动消声技术等4个方面,结合实船环境,详细分析各项技术的优缺点,指出下一步应继续开展的工作。     

核能闭式循环氦气轮机动力装置性能优化

以潜艇用高温气冷堆氦气轮机循环为对象，用有限时间热力学理论和方法优化其性能，导出循环的功能、功率密度（功率与循环中最大比容之比）和热效率表达式，在高、低温侧换热器和回热器总热导率一定的条件下优化三个换热器热导率分配，得最佳功率、功率密度和热效率，并与文献中的概念设计方案性能作了比较。结果表明了本文方法的有效性。     

低舵速操舵控制技术研究

潜艇的减振降噪一直是潜操技术发展的难点问题,本文在分析舵机系统的基础上,研究低舵速操舵控制的减振降噪效果,并通过数字仿真,验证了此种操舵方式的可行性和有效性.     

消涡整流片对潜艇马蹄涡的控制及其与辅翼效果的比较

潜艇桨盘面伴流是潜艇螺旋桨的进流,其周向均匀性与螺旋桨的振动与噪声直接相关。文章在阐明潜艇主附体结合部马蹄涡对潜艇伴流影响和消涡整流片的作用原理的基础上,针对SUBOFF模型的几何特点,设计了一套消涡整流片,运用分离涡方法计算了消涡整流片对桨盘面速度分量周向不均匀性的抑制作用,并与辅翼的整流作用进行了比较,结果表明,消涡整流片效果相对较好,可使周向不均匀性下降50%～80%,且整流片的整流效果具有较好的稳定性。     

潜艇管路系统振动噪声控制技术的现状与发展

当螺旋桨噪声、水动力噪声和设备机座机械噪声被有效抑制后,管路系统便成了"安静型"潜艇的主要噪声源,有效控制管路系统振动噪声是潜艇实现安静化的重要环节。主要介绍了振动噪声被动控制和主动控制在潜艇管路系统中的研究进展,针对振动噪声被动控制措施在低频场控制中存在的不足,以及主动控制技术的快速发展,探讨了未来潜艇管路系统振动噪声控制的发展趋势,提出了一些建议,以期为提高我国潜艇隐身性能提供一定的借鉴作用。     

激光空化在水下假目标中的应用研究

潜艇螺旋桨完全空化后,其对外所辐射的空化噪声是主要噪声源。针对这一特征,考虑利用激光光源在远处水下产生空化噪声作为假目标,用来模拟潜艇螺旋桨产生的空化噪声。对实现该水下对抗方法拟采取的实验研究路线与将建立的伪装系统进行了初步的探讨和研究。     

大温差变风量送风技术在潜艇空调中的应用

针对潜艇存在的空调系统能耗高、舱室温、湿度控制难等问题,综合分析了空调系统中的大温差低温送风以及变风量空调的特点与应用技术现状,结合潜艇舱室空调的热负荷特征,提出了将大温差低温送风、变风量控制和温、湿度独立控制相结合的系统技术方案,克服了传统活塞式半封闭压缩机效率低、大温差低温送风系统送风下坠、射流冷风感等技术问题。通过与目前的常规定量空调系统进行对比分析发现,该方案可降低系统能耗30%,增强了空调降温除湿的调节和控制能力,并且通过减少空调送风量和送水量,使空调风机噪声降低了5 dB,减小了设备及管系的尺寸和重量,有利于潜艇舱室噪声以及空间布置和排水量的控制。     

基于信息融合的高精度潜艇深度测量方法研究

潜艇深度的测量主要基于海水压力信息，通过低通滤波器去掉波浪的影响，但降低了潜艇深度的动态测量精度。本文将测得的海水压力信息与潜艇惯导系统测得的垂向加速度信息融合，通过理论推导获得潜艇深度的高精度测量方法。通过对中大型潜艇的仿真分析，以及对测量精度的分析讨论，证明本方法是可行的。     

水面舰艇噪声干扰器对抗潜艇声呐效果分析

为摆脱潜艇声呐的跟踪,水面舰艇一般在噪声干扰器的掩护下机动规避.本文在声呐工作原理分析的基础上,探讨了水面舰艇噪声干扰器对潜艇声呐干扰效果的分析方法.通过仿真分析,获得了典型态势下的声呐被干扰扇面、声呐探测距离缩减率以及干扰效果随态势的变化.本文的研究成果为水面舰艇使用干扰器时的机动规避方案提供依据.     

潜艇均衡系统自流注水调节阀稳态噪声试验研究

本文模拟建立了潜艇均衡系统自流注水试验系统,对不同假海压力、不同系统流量、不同出口背压及串联2台调节阀时自流注水稳定过程振动噪声进行研究。结果表明:潜艇均衡注水振动噪声随着假海深度的增大而增大;空气噪声随流量调节阀开度的增大而增大,在流量调节阀开度为60°-70°之间,振动加速度及水动力噪声产生峰值;在出口背压为0-0.5 MPa之间时,振动噪声值均大于无背压状态,峰值为0.2 MPa;串联2台流量调节阀可大幅降低自流注水振动噪声。     

潜艇上方近场水下辐射噪声双峰特性的实验研究(英文)

The double-peak characteristic of underwater radiated noise in the near field on top of the target submarine was analyzed in depth on the basis of submarine test data on the sea. The contribution of three major noise sources to the radiated noise of a submarine were compared and analyzed, and emphasis was put on the original source, production mechanism, and their correlative characteristics. On the basis of analysis on underwater tracking and pass through characteristics of the target submarine, the double-peak phenomenon was reasonably interpreted. Furthermore, the correctness of the theoretical interpretation was verified adequately in real submarine tests. The double-peak phenomenon indicates that the space distributing character on submarine radiated noise are both asymmetrical with time and space, whereas that is provided with directivity. Studying the double-peak phenomenon in depth has important reference value and meaning in engineering practice for understanding the underwater radiated noise field of submarines.