一种大开角指向性换能器

利用有限元方法对带障板换能器的发射指向性进行理论计算,采用障板实现换能器的大开角指向性.本文中的带障板换能器的工作频率为30kHz,指向性为79.8°的大开角,与理论吻合,并且在该频率点上的发射电压响应比无障板换能器有6dB以上的增益.     

敷设阻尼有限板在半空间中声散射的试验研究

以敷设阻尼的铝板为研究对象,利用声学测量系统,考察了在声束作用下敷设阻尼铝板的声散射特性.试验结果表明:近场障板的声散射特点是声源距离障板越近插入损失越大,敷设阻尼障板的插入损失要比无阻尼障板的大.阻尼层面向声源时的隔声效果优于阻尼层背离声源.远场测量结果表明障板在远场的指向性不明显,趋于均匀分布.     

弹性障板下水声基阵辐射声场计算

建立了水声平面基阵在弹性障板下的声场计算模型,应用有限元软件Ansys和声学振动软件Sysnoise,采用结构有限元(FEM)和直接边界元(DBEM)相结合的方法计算得到基阵的结构模态、远场辐射指向性图和水平轴平面上的声压分布;分析了其近场声学特性和远场指向特性;建立了柔性和刚性障板下基阵辐射声场的计算模型,得到其声场分布特性,分析对比了柔性、刚性、弹性障板下水声基阵远场指向性各自的特点和彼此的差异,为水声基阵的工程设计提供参考.     

有限复合阻尼结构板的随机激励振动与声辐射的研究

本文发展了文献中复合板振动的理论方法,应用模态分析法和富氏变换导出了水下镶在无限大阻抗障板上的矩形复合层板在有限带宽噪声激励下的振动及辐射声场关系式。数值计算比较了不同阻抗障板情况下振动模态间的耦合系数随kl的变化(k为波数,l为方板的边长),说明不同阻抗障板对析的振动和辐射声场的影响。还计算了两种复合板和单层钢板在不同中心频率的有限带噪声激励下的加速度及声压的均方频带谱级。在水池中对复合板及单层钢板的随机振动和噪声场进行了试验测量。理论计算与实验结果比较表明,两种复合板都具有减振降噪效果。     

一种接收换能器指向性凹陷方法

本文介绍一种接收接收换能器指向性凹陷方法,旨在控制接收换能器指向性来提高实收实发系统中的声隔离度。通过在换能器表面黏贴吸声、反声材料,减小换能器在指定方向接收到的声波,从而形成该方向指向性的凹陷。不同黏贴方式下的对比试验结果表明：该方法可使接收换能器在指定方向形成-20～-10 dB的指向性凹陷,且实施简单、成本低廉,可为实收实发、声隔离等技术及装备的实现提供支撑。     

含损伤加筋板结构辐射声功率及指向性变异研究

本文采用结构声振特性中常用参数辐射声功率和辐射指向性来研究含损伤加筋结构的声辐射特性,计算不同加筋情况和结构不同损伤情况下的辐射声功率和远场指向性.基于Mindlin理论,建立描述健康和损伤的四结点有限元板壳单元模型,采用有限元方法计算结构表面动力响应.针对各向同性损伤单元,采取刚度各向整体弱化的方法分析;对于各向异性损伤单元,采用Kachanov理论,引入了x和y两个方向的弹性损伤折减系数.根据Rayleigh积分可以计算结构振动向外辐射的声压,进而可以得到辐射声功率和辐射指向性.考虑到不同损伤存在形式,计算分析了损伤对振动频率、模态以及辐射声功率和指向性的影响.文章建立了一种含损结构的分析方法,通过对一些典型算例分析,在评价损伤对船舶与海洋结构物常用的加筋结构声辐射特性影响方面做出了一定的探索.     

基于Matlab的常见阵型阵增益性能仿真研究

阵增益是声纳方程的一项重要指标,其研究具有重要意义。阵增益是一种描述阵型对信号加强和对噪声抑制的量,工程上希望在既定条件下,阵增益越大越好。声纳基阵在进行波束形成时,其指向性图会发生畸变,因而增益也会发生相应变化,因而在不同束控方向增益也会有所差别。在论文中,将从指向性因数和信噪比增益两方面来研究不同参数情况下几种常见阵型的增益情况,并衡量这两种方法的内在联系和优缺点。     

判断声纳接收基阵工作状态的新方法

声纳的接收基阵通常由多个换能器单元按一定的排列组成,当换能器损坏数量、程度达到一定量时,对声纳的接收指向性会产生较大影响,需要更换换能器单元.通过确立换能器绝缘电阻、工作频率及其在波束形成中加权系数三者间的数学关系,把换能器状态参数与阵指向性关联起来;明确了判定波束指向性是否还满足要求的技术指标,提出了基于测量波束和标准波束的技术指标比较来判断阵指向性是否满足要求的方法.     

加筋板结构声传输研究

采用有限元法和Rayleigh积分建立了空气中嵌在无限大刚性障板上加筋板结构在简谐平面声波斜入射情况下的声传输计算模型。并研究分析了加筋板结构的板厚、肋骨惯性矩和间距、边界条件、板材和平面声波入射角度等对结构传声损失的影响以及平面声波入射角度与隔声低谷的关系。得到了一些有意义的结论。从而为揭示加筋板结构声传输特性,改善结构的隔声性能提供了一定的依据。     

基于Zig-Zag模型夹层板平面波作用下声传输特性研究

基于Zig-Zag变形假定和板Mindlin一阶剪切理论,建立了复合材料夹层板有限元动力单元模型,分别对上下面板和芯体建立了3个独立坐标系,考虑各部分转角变量独立,为具有厚夹芯和软夹芯的复合材料夹层板的动力分析提供了一种更为准确的有限元模型.采用有限元/边界元方法,建立了嵌在无限大障板上板在简谐平面声波斜入射情况下声传输的计算模型.根据推导的模型编制计算机程序,针对典型结构较为详细地研究分析了芯板材料参数和厚度变化对结构动力特性的影响,并研究分析了夹层板芯层材料、芯层厚度和平面声波入射角度对传声损失的影响.     

基于光纤光栅传感的铁路异物侵限监测系统研究

随着我国铁路建设进入快速发展时期,对铁路安全运输提出了更高的要求,建立铁路异物侵限监测系统显得很有必要。由此提出用光纤布喇格光栅应力传感器替代传统的电类传感器,分析了光纤布喇格光栅应力传感器的工作原理,设计了基于光纤光栅传感的铁路异物侵限监测系统并分析了预警过程。所设计的铁路异物侵限监测系统实现了分布式测量、光缆传输、系统集成、实时监测、在线控制等功能,为列车安全运行提供了可靠保障。     

光纤Bragg光栅传感器在智能船舶结构中的应用

光纤光栅传感器除具有一般普通光纤传感器体积小、灵敏度高、带宽宽、抗电磁干扰能力强和耐腐蚀外,还具有易集成、本征自相干性好、波长编码、可实现实时测量和分布式测量等独特优点,近年已成为新型传感及国际智能结构领域中的研究热点.文章介绍了光纤Bragg光栅传感器的基本原理,综述了其在国外船舶结构中的应用,分析了光纤Bragg光栅传感器在信息化智能舰船中能起到的作用和在智能船舶结构中应用的关键技术.     

光纤陀螺关键技术和工艺研究

基于塞格尼克（Sagnac）效应的新型全固态角速率传感器--光纤陀螺现已发展成为惯性技术领域的新型主流传感器。文中结合某单位攻关课题，介绍了光纤陀螺应用需突破的关键技术和工艺，并结合其在航海领域的应用前景进行具体分析。     

光纤光栅传感技术浅析

作为光电子研究领域的一种新兴技术,以光纤光栅为基本传感器的检测技术近年来受到广泛的关注,世界各国的研究者都在深入开展与此项技术的相关研究。文章对光纤光栅传感技术过去的成果以及未来的走向进行了探讨。     

船舶疲劳应力监测系统研究

本文针对船舶疲劳应力监测问题,阐述了监测系统计算监测点累积损伤度和预测剩余疲劳寿命的原理,并建立了船舶疲劳实时监测系统,最后进行了试验验证分析。试验结果表明,该系统运行稳定,计算的试件累积损伤度与理论值吻合,且对剩余疲劳寿命预测较为可靠。通过光纤传感器与电阻应变片实测应力值的比较,得出光纤传感器能够满足应力监测的要求。     

光纤Bragg光栅加速度传感器研究进展

阐述了基于光纤Bragg光栅原理的加速度传感器的基本原理,重点介绍了国内外基于光纤Bragg光栅理论开发的用于结构关键参数测试的加速度传感器的研究进展,研究表明,多数传感器已经考虑了实际测量的需要,具有广阔的应用空间,部分传感器的研究还有待进一步提高。     

矢量圆阵时域解析MVDR算法研究

为提高矢量圆阵的方位估计性能,将VTAMVDR(MVDR based on Time-domain Aanalysis signals of Vector Sensor)应用在矢量圆阵中,提出矢量圆阵时域解析MVDR算法,研究了矢量圆阵时域解析MVDR算法的原理及实现流程,然后通过仿真分析对比矢量圆阵时域解析MVDR算法与矢量圆阵常规波束形成的波束宽度、方位估计性能和分辨率.仿真结果表明,矢量圆阵时域解析MVDR算法方位估计性能和多目标分辨能力优于常规波束形成算法.     

一种基于互素阵的孔径扩展方法

物理阵元数一定的情况下,通过孔径扩展虚拟出大孔径的方法可以提高目标方向估计的分辨率。本文提出使用基于互素阵的孔径扩展方法,该方法基于互素定理,通过满足一定规则的非均匀布阵,使用两物理存在阵元接收到的信号虚拟出一新的阵元,如此将此非均匀阵列扩展为孔径较大的均匀线阵,然后进行目标波达方向估计。仿真和水池试验表明该孔径扩展方法可以显著地提高空间分辨率,以及能够得到更低的旁瓣级,显然能节省物理阵元,对工程应用来说能降低成本,所以具有良好的应用前景。     

船舶柴油机主轴承同轴度的CMOS测量方法

给出一种中型以上船舶主机支承孔同轴度的CMOS测量方法。其安装测量基准线采用带单模尾纤的准直半导体激光,轴孔中心位置传感器由CMOS面阵与旋转电感量头组成。实验结果表明,该方法不仅完全可以满足船舶主机支承孔同轴度测量的精度要求,而且具有良好的经济性和灵活性。     

Optical fiber based slide tactile sensor for underwater robots

In the underwater environment, many visual sensors don’t work, and many sensors which work well for robots working in space or on land can not be used underwater. Therefore, an optical fiber slide tactile sensor was designed based on the inner modulation mechanism of optical fibers. The principles and structure of the sensor are explained in detail. Its static and dynamic characteristics were analyzed theoretically and then simulated. A dynamic characteristic model was built and the simulation made using the GA based neural network. In order to improve sensor response, the recognition model of the sensor was designed based on the ‘inverse solution’ principle of neural networks, increasing the control precision and the sensitivity of the manipulator.