短时傅里叶变换的舰船辐射噪声纵向分布特性分析

舰船的辐射噪声主要来源于船舶主机、辅机以及船舶螺旋桨等结构,辐射噪声不仅会对船载设备的精密程度造成影响,还会大大降低船舶的隐蔽性,尤其是执行作战任务时,在声场条件下很容易被敌方侦测到。为了系统的分析船舶辐射噪声的特点,提高船舶的隐蔽性设计,本文首先对船舶辐射噪声的来源等问题进行了研究,然后基于短时傅里叶变换等噪声信号处理方法,对船舶的辐射噪声的纵向分布特性进行了研究,有利于改善船舶的隐蔽性,降低船舶辐射噪声。     

船舶轴系异常噪声的分析与控制

分析了某大型船舶在低速航行中尾轴的异常噪声.运用理论分析和相关检验的方法研究了轴系异常噪声的根源和产生机理:船舶轴系受多个载荷作用,导致船体、螺旋桨轴和尾轴承发生变形,在尾轴承中心线与螺旋桨轴颈中心线之间形成1个变形角;船舶低速航行时,轴系变形产生的回旋运动对轴承润滑性能的影响以及二者之间的相互耦合是轴系产生振动并辐射噪声的根本原因.提出了在船舶设计和建造过程中降低轴系异常噪声的措施.     

船舶辐射的空气噪声分析与控制研究

为了研究船舶辐射的空气噪声的分布特点和控制方法,以某LNG FSRU为研究对象,建立船舶辐射的空气噪声分析流程,并开展针对性的降噪设计研究。首先对比了主流船级社近期推出的船舶辐射的空气噪声标准。然后基于统计能量法对目标船的近场辐射空气噪声进行数值分析,并与实测结果进行对比,验证数值分析结果的可靠性;最后,开展与船舶有一定距离点的辐射空气噪声预报,结合辐射空气噪声的要求识别主导噪声源,开展有针对性的降噪设计,使其满足辐射空气噪声控制要求。论文所建立的船舶辐射的空气噪声的预报及控制流程,可为后续民用船舶的设计提供技术参考。     

船舶轴系异常噪声的诊断与分析

对船舶轴系可能产生异常噪声的结构进行分析和检查,确定异常噪声产生的根源,并对轴系异常噪声的产生机理进行研究。研究表明:船舶低速航行时,轴系变形产生的回旋运动对轴承润滑性能的影响以及二者之间的相互耦合是轴系产生振动并辐射噪声的根本原因。提出了降低船舶轴系低速航行时异常噪声的设计方法。     

船舶结构的建模及水下振动和辐射噪声的FEM/BEM计算

船舶动力系统的振动通过壳板向水下辐射噪声的预报一直是非常关键的问题。船舶的声学设计应建立在全船结构声一体化的前提下，本文基于船体与周围声学流体介质的耦合作用，建立了带有浮筏结构的动力装置的整个双层壳体船舶的FEM／BEM数学模型。在理论分析的基础上，利用有限元软件ANSYS建立了水下船舶结构的振动和声场耦合的模型，首先计算在模拟发动机的激励下船舶壳板的振动，并利用边界元软件SYSNOISE，对轻外壳面上的声强进行预报，本文的方法为解决大型复杂结构的耦合声振预报提供了一个典型的实例。     

海底辐射噪声的统计学特性研究分析

在复杂的海洋环境中,各种不同用途的船舶要互相通信,就不可避免发生干扰。这些干扰源可能来自海底的地震、船舶螺旋桨的振动或其他船舶的雷达设备。而海底的辐射噪声常常会导致船舶之间的通信发生故障,只有有效抑制背景噪声,减少背景噪声,才能提升船只航行的安全性能。本文研究海洋海底辐射噪声的主要来源,结合非平稳噪声特性估计算法,对噪声信号进行优化分类。通过对噪声信号的功率进行估算,得到噪声的粗略估计。在Matlab中计算得到噪声估算曲线,验证此算法的合理性。     

基于PLC模糊控制的船舶噪声干扰源抑制方法研究

现有船舶噪声抑制方法中采用的噪声抑制算法,存在噪声源消除计算不彻底的问题,因此,提出基于PLC模糊控制的船舶噪声干扰源抑制方法研究。针对船舶的噪声干扰源进行来向估计分析,根据分析结果进行信号噪声权值计算,引入模糊控制噪声抑制算法,对船舶噪声源进行消除计算。最后,通过设计的仿真实验对提出的设计方法进行可行性测试,证明提出的方法具有噪声干扰源抑制准确率高、噪声源抑制消除效果彻底的特点。     

复杂工况下船舶辐射噪声仿真

船舶辐射噪声是被动声呐工作的依据。船舶辐射噪声仿真解决了辐射噪声实际数据密级程度高、样本量小的问题。本文在已有辐射噪声原理和模型研究成果的基础上,深入研究辐射噪声连续谱和线谱谱级以及频率随着船舶航速、深度和方位角的变化,重新建立了三大噪声源连续谱的数学模型。针对匀减速、下潜、转向以及悬停后加速等几种复杂工况下的辐射噪声进行了仿真,对结果的理论分析表明,仿真船舶辐射噪声信号的时域和频域波形符合预先设定,符合变化规律。     

小型船舶低频辐射噪声分析方法研究

为减少船舶舱室低频辐射噪声对船舶设备使用寿命的影响,根据典型船舶模型,建立某小型船的有限元模型并进行了船舶振动模态分析.同时采用边界元方法,将MSC.PATRAN软件建立的有限元模型导入SYS-NOISE软件中作为船舶声辐射的边界元模型,在同一噪声源下进行噪声计算,研究船舶舱室内部的低频声辐射特性.结果 表明:数值计算结果在总声压级上与实测结果仅相差1 ～8 dB,进一步说明此船噪声的低频预报方法切实可行.     

大型船舶轴系故障非接触式监测方法

大型船舶轴系故障具有多变性,导致当前故障识别方法无法有效对各种类型的大型船舶轴系故障进行准确识别,为了提高大型船舶轴系故障识别的效果,设计一种新型的大型船舶轴系故障非接触式监测方法。首先采集大型船舶轴系故障识别信号,采用小波对其进行去噪,然后换提取大型船舶轴系故障识别信号特征,最后采用最小二乘支持向量机设计大型船舶轴系故障识别的分类器,并进行了具体的大型船舶轴系故障识别模拟实验。与其他大型船舶轴系故障识别方法相比,本文方法通过小波抑制了大型船舶轴系故障识别信号中的噪声干扰,提高了大型船舶轴系故障识别成功率,加快了大型船舶轴系故障识别的训练时间,建立更高效率的大型船舶轴系故障识别分类器。     

舰船辐射噪声模型研究及仿真

船舶辐射噪声最为船舶隐蔽性的重要特征,对于船舶安全、声纳探测、武器性能都具有非常重要的意义。本文以船舶的辐射噪声作为研究对象,介绍船舶辐射噪声产生机理和基本特性,给出一种船舶辐射噪声源的简化模型,并对该模型的有效性进行理论验证与实验验证。验证结果表明,本文给出的船舶噪声模型能够为船舶噪声测量与预报提供有效依据。     

基于循环调制谱熵的螺旋桨噪声分频段调制特征提取方法

针对船舶螺旋桨辐射噪声信号调制特征分频段分布的特点,对船舶螺旋桨辐射噪声分频段加权融合调制谱提取方法进行研究,提出基于循环调制谱熵的船舶螺旋桨辐射噪声分频段加权融合调制谱提取方法。采用循环谱方法获得船舶螺旋桨辐射噪声循环调制谱,然后基于循环调制谱熵估计分频段调制谱融合的加权系数,最后利用分频段加权系数得到融合后的调制谱。仿真试验和实测数据验证了该方法的有效性。     

基于人耳听觉模型的船舶辐射噪声相似度分析

针对船舶辐射噪声重构缺乏有效的相似度量化分析方法,提出一种基于人耳听觉模型的船舶辐射噪声相似度量化分析方法.该方法利用人耳对不同频段灵敏度上的差异,建立了基于人耳听觉特性的船舶辐射噪声重构分析数学模型,并以3种典型船舶辐射噪声数据为实验来源,对该分析方法进行了实验验证.实验结果表明:所提分析方法具有较好的效果,可用于度量重构噪声与实测噪声之间的差异.     

倒双谱降维谱的舰船辐射噪声特性分析

海洋资源开发逐渐成为人类发展的趋势,与此同时,海洋在现代战争中的地位也越来越重要,因此,水下目标识别成为各国海洋领域研究的重点。船舶辐射噪声属于时变信号,可以利用高阶统计量抑制高斯噪声,实现信号特征分析。本文研究船舶辐射噪声的主要来源,提出基于倒双谱的降维谱舰船辐射噪声分析算法。     

基于声音分析技术的船舶辐射噪声特征提取方法

基于声音分析技术,对船舶的辐射噪声进行仿真分析,给出了船舶辐射白噪声的功率谱、衰减功率谱以及周期分量线谱图,并对冲击信号曲线进行分析,给出了净化之后的船舶辐射噪声demon谱曲线等。     

混沌理论在船舶辐射噪声特征提取中的应用

随着海洋开发的深入,水声信号处理是水下目标识别的基础,由于目标辐射噪声的干扰,识别的精度会降低。船舶辐射噪声特征值提取是水声信号处理的重要组成。水下目标物辐射噪声是一个非线性信号,随着时间延长,传播行为随机性越来越强。混沌理论是研究非线性随机信号的重要理论,本文在研究船舶辐射噪声非线性特性及混沌理论的基础上,利用非线性多空间重构技术对辐射噪声特性进行提取,最后对水下目标噪声实测数据进行仿真。     

多源辐射噪声对船舶舱室噪声贡献量研究

针对船舶舱室噪声频率高、频带宽的特点,运用统计能量法,对多源激励下上层建筑某舱室的噪声特性进行了分析研究,得到了不同类型的辐射噪声对舱室噪声的贡献量.分析结果表明:当舱室中安装有主要设备时,空气辐射噪声在该舱室噪声中占主要成分;当舱室中没有主要设备时,则结构辐射噪声在该舱室噪声中占主要成分.通过上述分析,可为船舶建造早期的设计工作及建造后期采取相应的减震降噪措施提供依据.     

基于递归图理论的舰船辐射噪声的特征量分析

水下目标特征值提取技术一直是研究船舶辐射噪声及水下目标识别的主要方式。舰船辐射噪声是一种非线性时变时序,一般利用非线性系统的状态迁移来描述并构建空间投影。递归图理论是一种混沌特质分析方法,利用信息特征熵概念来研究船舶辐射噪声关联维度。本文研究了船舶噪声辐射噪声空间的特征值及特征向量,给出了基于递归图理论的混沌特征量的维度计算方法,确定了辐射噪声空间矩阵的递归率和信息特征熵,最后进行了仿真。     

船舶发动机排气消声器强度性能测试研究

排气消声器是船舶动力系统的重要组成部分之一,它能够对发动机产生的噪声进行消除,并使排气更加畅通。船舶在水中航行时,不可避免地会受到冲击,这是一种非周期性运动,受到冲击作用的影响,排气消声器可能会产生变形,所以要求应用于船舶上的排气消声器必须具备足够的强度,从而确保其能够承受一定的冲击。因此,对排气消声器的强度性能测试成为一项非常重要的工作。对排气消声器的强度进行测试时,要选择合理的强度理论,在此基础上进行仿真计算,通过仿真结果对强度进行评价。     

利用船舶结构进行水下测绘辐射噪声预报

船舶结构的水下测绘辐射噪声预报是海洋资源探测中的关键问题。本文首先建立了船体的有限元模型,然后在此基础上进行振动模态的分析,并通过实验对低频声辐射和中高频声辐射特性进行了对比分析,实验结果表明,低频对于船舶结构的水下测绘辐射噪声影响较大,随着频率的增大,辐射噪声会急剧下降。在今后将对减振降噪的措施和效果评估做进一步研究。