喷射航行体辐射噪声机理分析
螺旋桨船舶振动辐射噪声分析
当不同激励力间不存在固定相位差时,其振动响应及 后续的声压也不具有固定的相位差,因此,多激励引 起的辐射声场也不存在稳定的干涉作用,从而适合使 用能量叠加方法计算由两方向振动引起的总辐射声压 级。在本文中,由于考虑了因质量中心偏离刚度中心 引起的纵向与垂向弯曲振动的耦合作用,所以单独纵 向激励将引起垂向弯曲振动,反之亦然。由同一激励 力引起的纵向振动和垂向弯曲振动存在确定相位差关 系,因此,由此两振动分量引起的辐射声场也将存在 稳定的相位差关系,从而应使用场点声压复幅值相加 的方法叠加此两振动分量引起的辐射声。同时,由不 同激励力引起的船体振动辐射噪声仍能使用能量叠加 法计算辐射声压级。
并将梁单位元内部的横向位移和转角位移 表达成梁单元节点的二次多项式关系,将纵 向位移表示成节点位移的线性关系,从而可 以得到任意节点位移下的梁单元应变势能和 动能,进而得到梁单元的刚度和质量矩阵。
以垂向弯曲与纵向振动耦合为例,梁的单元应变 势能与动能可分别表示为;
u x 1 L ( x) 1 e 2 U 0 [ EJ ( ) GF s ( x) EA ]dx u 2 x 2 x
艇体低频振动辐射声计算方法
对于潜艇螺旋桨、轴系及艇体耦合振动系统建立上图所示的数学物理模型,该模型包括 两大部分;船体梁模型和轴系子系统,支撑轴承和推力轴承作为轴系结构的约束条件划归 为轴系子系统。由于艉流作用在螺旋桨上的合力具有低频特性,而在低频0~f(f为舱段周向 的首阶共振频率)范围内,采用艇体梁模型描述艇体振动便可得满足工程要求的解。 在艇体梁模型中,船体结构被当做截面不发生变形的变截面梁结构。由于实际船体在各 截面处的弯曲刚度中心与质心不重合,因此,垂直面内的弯曲振动与纵向振动耦合,而水 平面内的弯曲振动与扭转振动耦合,而从,需对这两组无法解耦的振动进行同时解耦。
【装备】说说舰船辐射噪声源及其一...
【装备】说说舰船辐射噪声源及其一...大概很多人都不了解舰船的辐射噪声是什么原因造成的,但是舰船的噪声水平是舰船特别重要的指标,就行人们生活中的汽车噪声水平一样,大量舰船辐射噪声资料表明,舰船辐射噪声源分为三大类:机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声,机械噪声:主机(柴油机、主电动机、减速器)辅机(发电机、泵、空调设备)螺旋桨噪声:螺旋桨上或其附近的空化螺旋桨引起的舰壳共振水动力噪声:水流辐射噪声空腔、板和附件的共振在支柱和附件上的空化机械噪声机械噪声指的是航行或作业舰船上的各种机械的振动,通过船体向水中辐射而形成的噪声。
根据舰上各种机械产生噪声的机理,又可将机械噪声分为五类,如不平衡的旋转部件,重复的不连续性,如齿轮、电枢槽、涡轮机叶片等工作时产生的噪声。
由于各机械结构的运动形式不同,它们产生的水下辐射噪声的机理和性质也就不同,一般说来机械噪声是舰船辐射噪声低频段的主要成分。
螺旋桨噪声螺旋桨也是机械,但产生噪声的机理和所产生噪声的频段不同于上述的机械噪声,所以将螺旋桨噪声单独列出,螺旋桨噪声是由旋转着的螺旋桨叶片与流体相互作用所产生的噪声,它由螺旋桨空化噪声、唱音和螺旋桨叶片速率谱噪声组成,这三种噪声产生的机理不同,其特性也不同。
空化噪声螺旋桨在水中旋转时,当转速达到一定值时,叶片末端和表面会产生负压区,当负压达到足够高时,就会产生气泡,这种现象称之为空化,空化产生的气泡破裂时会发出尖的声脉冲,大量气泡破裂产生的噪声是一种很响的咝咝声,即所谓的空化噪声。
这种噪声往往是舰船辐射噪声高频段的主要成分。
空化现象只在舰船达到一定航速时才会产生,此时,船的高频辐射噪声突然增大,这个航速称为舰船临界航速,二战时期,研究人员曾对航行在潜望镜深度的潜艇进行过测量,根据大量研究数据得出了螺旋桨空化噪声与航速间的关系,临界航速在3~5节之间。
航速低于临界航速时,此时基本不会出现空化现象,因此空化噪声级很低,一旦航速大于临界航速,空化就骤然发生,所以空化噪声就急剧增大,增值可达20~50dB,当航速继续增加时,由于空化已经很充分,基本达到了饱和,所以空化噪声渐趋平稳。
喷射器噪声控制的理论与数值研究的开题报告
喷射器噪声控制的理论与数值研究的开题报告一、研究背景与意义喷射器广泛应用于现代工业生产中,其噪声污染问题越来越受到人们的关注。
喷射器噪声的主要来源是喷射气体所产生的机械振动和气体流动的噪声。
目前,对于喷射器噪声控制的研究主要是通过试验和仿真分析来实现。
而对于在复杂流场条件下的喷射器噪声控制,理论和数值研究的重要性不言而喻。
为了解决喷射器噪声问题,在实际生产中使用的噪声控制技术主要包括降噪材料和装置、声屏障、声学封闭等。
然而,这些技术都是成功的条件是基于原本噪声源已经确定的条件下,通过吸声、隔声等方式来降低噪声的传播。
对于喷射器噪声源的控制,则需要对其产生的噪声源进行研究,采用合适的理论和数值方法进行准确的模拟和分析。
因此,研究喷射器噪声控制的理论和数值方法具有重要的意义。
二、研究内容和方法1.研究内容本研究主要围绕喷射器噪声控制展开,具体包括以下内容:(1)分析喷射器噪声的产生机理和依据;(2)研究喷射器周边流场特征及其对噪声的影响;(3)探究不同噪声控制技术的适用性和效果;(4)构建仿真模型,分析不同噪声控制技术的控制效果,并进行对比分析。
2.研究方法本研究采用理论分析和数值计算相结合的方法,具体包括以下步骤:(1)建立喷射器噪声控制的有限元模型;(2)采用声学仿真软件对喷射器噪声进行数值模拟和分析,并对不同控制技术进行仿真试验;(3)通过仿真试验和试验验证,分析不同噪声控制技术的优缺点和适用性;(4)总结研究结果,提出噪声控制的关键技术和方向。
三、预期成果与意义通过本研究,预期达到以下目标:(1)深入探究喷射器噪声的产生机理和影响因素;(2)探究不同噪声控制技术的适用性和效果,并提出可行性建议;(3)构建喷射器噪声控制的有限元模型,为实际应用提供模型支持和理论参考;(4)总结喷射器噪声控制的关键技术和方向,对噪声污染控制研究具有重要的理论和实际意义。
综上所述,本研究将为喷射器噪声控制提供新思路和方法,同时也为相关领域的研究提供一定的理论和实践参考。
船舶航行辐射噪声的主动控制方法研究
Vo 1 . 2 9 No . 9
S e p.2 01 3
船 舶 航行 辐 射 噪声 的主 动控 制方 法研 究
郑 援 胡成军 赵 汉波
s e l i s n a v i g a t i n g i n c e r t in a r e g i o n t h e a c t i v a t i o n o f s e c o n d a r y n o i s e s o u r c e d o c a n c e l s o me n o i s e s i n t h e r e c e i v e r .B e s i d e s ,t h e
Z H E N G Y u a n HU C h e n g — j u n Z H A 0 H a n — b o
( N a v y s u b m a i r n e a c a d e m y , Q i n g d a o 2 6 6 0 4 2 , C h i n a )
关键词 :船舶航行噪声 ;低频线谱 ;有源噪声控制
中 图分 类 号 :T N 9 1 1 . 7 2 T B 5 6 文 献标 识 码 :A 文 章 编 号 :1 0 0 3 — 0 5 3 0 ( 2 0 1 3 ) 0 9 — 1 2 0 0 - 0 6
On t h e Ac t i v e Co n t r o l o f Ve s s e l Na v i g a t i o n No i s e s
me n t s a r e t h e n c o n d u c t e d w i t h v a r i o u s l o w f r e q u e n c y l i n e a r s p e c t r u m s i g n a l s a s i n p u t s .S i mu l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t w h e n y e s -
关于船舶减振降噪的原理与措施
关于船舶减振降噪的原理与措施关于船舶减振降噪的原理与措施段世忠(黑龙江省航道局)摘要:船舶噪音的污染源主要是由于船舶的动力装置及其它辅助装置自身振动及吸排气引起的,并提出了传播的的途径及应采取的措施来减振降噪.关键词:船舶;噪音;控制方法一,船舶噪音源1.空气动力噪音1.1由主机空气流动产生的噪音.如果进气管直径为0.35m,则其平均流速可达64m/8,再考虑到各缸的进气必然存在间断性和不均匀性,于是在进气管中会出现空气动力噪音并向四周传播,形成空气动力噪音场.1.2排气产生的噪音.主要有排气压力脉动噪音,气流通过气阀等处发生的涡流声,边界层气流扰动发生的噪音和排气出口喷流噪音.在多缸柴油机排气噪声的频谱分析中,低频处有一明显的噪声峰值,即低频噪声.这时由于柴油机每一缸气阀开启时,缸内燃气突然高速喷出,气流冲击到排气阀后面的气体上,使其产生压力巨变而形成压力波,从而激发噪声,由于各缸排气阀是在指定的相位上周期性运行,因而这是一种周期性的噪声.另外排气系统中气体的共振是在主机与烟囱之间的排气管中形成的强烈压力脉动,除了引起涡轮鼓风机和排气管系统的振动外,还可以在船舶烟囱附近产生振动.1.3来自增压器气流的噪音.对废气涡轮增压器来讲,空气与压气机叶片之间的相对速度很大,在叶片附近必然会出现大量涡流,在形成强烈而尖厉的空气动力噪音的同时,激励叶片振动而发出噪音.2.柴油机的噪音柴油机主要是由于气动,机械两方面产生的噪声.燃烧过程中气体在气缸中产生声驻波,声压起伏通过换气过程等直接辐射并通过气缸壁以结构声形式传播和辐射.燃烧过程中冲击波激励的机械振动通过活塞,连杆,曲柄轴传到柴油机构架上,并由曲轴箱,壳体等向外辐射声能.低速柴油机(转速低于每分钟200转)的噪声主要是从柴油机的上表面,增压器和换气系统附近向外辐射的,其频率主要随机器的转速和燃烧周期而定,中速柴油机(转速每分钟300~750转)的噪声通常高于低速柴油机.主要噪声级出现在中频段,这是燃烧过程压力增长速率大的缘故.阀门盖,检修门,曲轴箱侧壁等处最响.低频段的扩展与气缸中最大压力有关,而高频段的噪声则是由气缸中压力脉动引起的,这种机器的增压器系统产生高频段噪声,高速柴油机(转速每分钟超过800转)的低频段噪声级较低.这种机器具有高的燃烧压力和急剧燃烧的特点,所以机器的转动部件,摆动部件和阀门机构等发出强噪声,齿轮啮合的噪声频率决定于齿数乘转速.电机槽极的噪声频率决定于轴速乘上定子极数.燃汽轮机的噪声频率决定于轴转速乘上叶片数.泵在工作时,管路中由于压力脉动产生流体动力噪声.柴油机的配气机构之间,气阀和阀座之间,高压油泵的滚轮和柱塞之间,喷油器的针阀和针阀体之间,活塞裙部和缸套之间等都会产生金属撞击和摩擦噪音.各种机械在工作时除直接向周围辐射噪声外,还通过各自的基座将机器的振动传递给船壳,引起船壳的构架和壳板振动.这些结构振动形成结构声,在船体中传播并向周围媒质(空气,水)辐射噪声.3.辅助机械噪音辅助机械包括各种舱室机械如水泵,油泵,风机,锅炉等;甲板机械如货物装卸设备,锚绞设备以及各种挖泥机等工作机构等锅炉噪音主要在燃烧室附近较明显,自然通风时空气卷入火焰及可燃物小团粒随机爆裂;人工通风时通风机是主要的噪音源.液压系统的噪音,可来自液体动力引起的冲击力,脉动,气穴声和机械振动及管道,油箱的共鸣声等.4.螺旋桨噪音主要有旋转噪声和空化噪声(当桨叶表面的水分子压力降低到水的汽化压力以下时,产生汽泡,汽泡上升后破裂).旋转噪声是螺旋桨在不均匀流场中工作引起干扰力(其频率主要决定于桨轴转速乘桨叶数,常称为叶频) 和螺旋桨的机械不平衡引起的干扰力(其频率为桨轴转速,常称为轴频)所产生的噪声.螺旋桨出现空化现象以后,船舶水下噪声主要决定于螺旋桨噪声.出现空化时的航速称为临界航速.空化噪声具有连续谱的特征,空化噪声特性与桨叶片形状,桨叶面积,叶距分布等因素有关.在一定转速下,随着螺旋桨叶片旋转产生的涡旋的频率与桨叶固有频率相近时,产生桨鸣,螺旋桨噪音的强度较主辅机噪声的强度要弱,影响范围也主要限于尾部舱室.5.船体振动的噪音船体振动的噪音是由主辅机及螺旋桨的扰动和各种机械及波浪的冲击引起的振动而产生.辅助机械一般功率较小,噪声的强度相对说来也较低. 但是,如果泵和风机等设备安装在临近驾驶室或客舱附近而不采取防噪措施,也容易造成严重的噪声干扰.6.水动力噪声主要是由于高速海流的不规则起伏作用于船体,激起船体的局部振动并向周围媒质(空气,水)辐射的噪声.此外,还有船下附着的空气泡撞击声呐导流罩,湍流中变化的压力引起壳板振动所辐射的噪声(声呐导流罩内的噪声一部分就是因此产生的)等等.7.金属撞击和摩擦噪声柴油机的配气机构之问,气阀和阀座之间,高压油泵的滚轮和柱塞之间等等,产生的噪声属于高频域,当活塞或气阀间隙偏大时,噪声会达到很高的程度.二,船舶噪音的控制船舶噪声的防护,必须在船舶设计时就应加以考虑,因为在使用后,采取减噪措施就会受到限制,首先是使用噪声小的主机,辅机和螺旋桨,其次是合理进行船舶舱室的布置.(一)机舱噪音控制机舱是船舶动力装置的集中地,主辅机等各种机器设备发出的噪声经久不息.在大型低速柴油机为主机的机舱里,其噪声主要是空气噪声:中速柴油机为主机的机舱,其噪声由强度相当的空气噪声和结构噪声混成;以高速柴油机为主机的机舱里,则主要是结构噪声.因此必须结合实际情况来减噪.1.增加机座的尺寸和刚性从理论上讲当机座的刚度足够大时,可以使机座的振动趋向于零;增加机座的尺寸则可以降低振动的幅度;当然还要服从于实际布置和经济性的需要.2.采用弹性支撑和连接弹性支撑一般是采用隔振器,有橡胶隔振器和金属隔振器等形式.橡胶隔振器是价格便宜,不易塑性变形,但缺点是高温下易老化及弹性变差.金属隔振器是抗水耐油,高温下不变形就是价格较贵.弹性连接一般采用弹性联轴器,允许有一定的轴向和径向位移及一定的角偏差.3.敷设阻尼材料4.要根据机型分析确定噪音来源,测定噪音大小.机舱中平均噪音数值大小可以测量出来,关于测量点的选择要求是:根据机器的尺寸,将测量点置于机器周围2—3个高度点,并且距机器表面大约lm,在机器左右两侧每个高度上的测量点数必须等于气缸数的一半5.二冲程柴油机普遍采用定压增压方式,在气缸废气出口和增压器之间安装一个大大的废气总管,若其安装位置适当(比如靠近声源),则其会具备消音器的作用,尤其是减弱低频的废气噪音.(二)居住舱室噪音控制在一般情况下,对居住舱室产生影响的几乎全部来自机舱的结构传播噪音.因此,隔音措施是解决居住舱室减噪的主要办法,即切断与有噪音源舱室结构体的联系,如采取浮筑结构,在承重楼板与地面之间夹一弹性垫层并把上下两层完全隔开,不使地面层与任何基层结构(包括墙体)有刚性连接._49..一。
舰船辐射噪声特性分析
2螺旋桨噪声由螺旋桨在水中转动所产生噪声,包括螺旋桨空化噪声,螺旋桨旋转和桨叶振动等产生的噪声,虽然螺旋桨应该是整个推进系统的一个组成部分,但由于它在海水介质中运动,其产生的噪声的方式具有特殊性,在舰船噪声中占有重要地位。
3水动力噪声由不规则和起伏的海水作用于航行舰船所产生的噪声,这些噪声起因于几种不同的流体动力学效应,包括流噪声,水流作用于舰船空腔、板和附件引起的共振产生的噪声以及船体和附件的空化噪声等。
舰船辐射噪声特性分析
舰船噪声,分为空气噪声(在空气介质中产生的噪声)和水噪声(在水介质中产生的噪声).其中舰船水噪声分为舰船辐射噪声和舰船自噪声.舰船辐射噪声是由舰船上机械运转和舰船运动产生并辐射到水中的噪声,舰船辐射噪声是被动探测装置的信息源,是舰船隐蔽性的重要指标之一,用以评介本舰招致声纳探测和水中兵器攻击的危险性.
舰船辐射噪声重要是有机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声三部分叠ห้องสมุดไป่ตู้而成。
1机械噪声由船上的各种机械设备产生的噪声。这些机械设备种类繁多,主要有用于船舶航行的主机(往复式发动机、汽油机、柴油机、主电机、经航电机等)以及配套的推进装置(转轴、轴承、减速器等),还有各种辅机(主发动机、变流机、空调机、通风机、各种泵等)以及复杂的管路、阀门、齿轮箱等。这些机械在运动过程中产生振动,通过底座或支架传递到船体,从而引起船体振动并向海洋中辐射噪声声波。以这种形式产生的噪声往往含有系统转动频率及其谐波分量的窄带信号。
火箭发射喷水降噪原理
火箭发射喷水降噪原理1. 引言火箭发射是个震撼人心的瞬间,啊,那种呜呜的声音,伴随着火焰和浓烟,真是能让人热血沸腾。
不过,说到发射的声音,这可不是个简单的事情。
这声音大得让人耳朵都快炸了,有时候真让人感觉自己身在战场上。
为了应对这种巨大的噪音,科学家们可不是坐以待毙。
让我们一起看看他们是怎么解决这个“喧闹”的问题的。
2. 噪声的来源2.1 发射的轰鸣首先,当火箭点火的时候,发动机产生的推进力简直就像一头愤怒的猛狮,一下子就把空气推开了,产生了巨大的声波。
这声波不断扩散,造成的噪声就像是在耳边轰鸣,听得人心里发慌。
不过,具体来说,噪声主要来源于几个部分,像是气体快速排出、发动机的震动,甚至火箭本身由于高速飞行而形成的声波,哎呀,简直是四面八方都有声音来袭。
2.2 人类的耳朵抗击战那可不是小事儿,火箭发射时的噪声可以超过200分贝,这个分贝值简直能把你耳朵“声”得不成样子。
为此,科学家们意识到,必须得想个办法,既要保证火箭安全发射,又要减少噪声,简直是如同“挑灯夜战”。
他们的心思就像老鼠过街,人人喊打,但他们偏偏要去追求这个“喧嚣”。
3. 喷水降噪的原理3.1 水的魔力好啦,话说回来,科学家们想到的降噪方案就是——喷水!乍一听,嘿,水滴石穿,真有意思。
简单来说,他们在发射台周围喷洒大量的水。
这水可不是普通的水,喷出去后能吸收震波,形成障碍,也能减轻空气中的噪声。
这就好比给火箭“打伞”,哎,火箭、伞,真是个黄金搭档,你没见过吧?3.2 降噪效果剖析水在喷射时,能够迅速转化为蒸汽,产生大量气泡。
这些气泡就像小精灵似的,能够分散声波的传播,减少噪声的强度。
想象一下,一个巨大的火箭发射,身边放着一堆“水精灵”在打卡“消音”,是不是有点儿搞笑又暖心?这样一来,当火箭飞向天空,周围的噪声就大大降低了,让人耳朵不那么受罪,真是如沐春风。
4. 效果与影响4.1 人类的幸福感能想到这么棒的降噪办法,科学家们真是不愧是带头大哥。
喷水推进器的噪声特性与控制方法研究
喷水推进器的噪声特性与控制方法研究引言:喷水推进器被广泛应用于许多领域,如船舶、潜艇和水下机器人等。
然而,喷水推进器的运行不可避免地会产生噪声,给水下环境和乘员带来不必要的干扰和危害。
为了解决这个问题,研究人员致力于探索喷水推进器的噪声特性以及开发相应的控制方法。
本文将讨论喷水推进器噪声的特点、对环境和人体的影响,并介绍几种常见的控制噪声的方法。
1. 喷水推进器噪声特性喷水推进器的噪声产生主要与以下几个因素有关:1.1 涡脱落噪声当喷水流体经过喷嘴时,会引起涡脱落现象,产生涡街噪声。
这种噪声的频率通常在200 Hz至20 kHz之间,对于特定频率区间的噪声可能会引起乘员的耳鸣和失聪等听觉问题。
1.2 水下辐射噪声喷水推进器产生的噪声会在水下环境中辐射传播。
这种噪声主要是由水流与水中的悬浮颗粒之间的相互作用引起的,其频率分布范围通常在1 Hz至10 kHz之间。
水下辐射噪声对海洋生物、声纳探测和水下通信等都可能产生负面影响。
2. 喷水推进器噪声对环境和人体的影响喷水推进器的噪声对水下环境和乘员都可能产生不良影响:2.1 环境影响喷水推进器的噪声会对海洋生态系统造成干扰,影响海洋生物的交流、迁徙和捕食行为。
特别是对于鱼类和海洋哺乳动物,噪声可能导致听觉系统受损、生殖行为受阻等。
2.2 人体影响长期暴露在喷水推进器噪声环境下的乘员可能会出现听力损失、听觉障碍和心理健康问题。
此外,过高的噪声水平还可能影响人员的工作效率和水下作业的安全性。
3. 喷水推进器噪声控制方法为了降低喷水推进器的噪声水平,可以采取以下几种控制方法:3.1 声学隔离使用声学材料对噪声源和周围环境进行隔离,减少噪声传播。
对于喷水推进器来说,可以在推进器周围安装吸声材料,如泡沫材料、吸声板等,以阻止噪声的传播。
3.2 结构改进通过对喷水推进器的结构进行优化设计,减少噪声的产生。
例如,通过改变喷嘴的形状和尺寸,优化水流的流动路径,可以减少涡脱落和涡街噪声的产生。
一种舰船辐射噪声线谱检测新方法
一种舰船辐射噪声线谱检测新方法随着船舰建造和运行的不断发展,辐射噪声问题越来越受到人们的关注。
辐射噪声不仅会对船员健康造成危害,还会对海洋生态环境造成严重破坏。
因此,开发一种高效的辐射噪声检测方法变得尤为重要。
传统的辐射噪声检测方法主要是通过直接测量和分析噪声信号的时间域和频域特性来进行。
但是,这种方法存在一些缺点,例如数据处理困难、准确度不高等问题。
为了克服这些问题,现在提出了一种新的线谱检测方法。
该方法主要通过对船舰的辐射噪声进行在线频谱分析,在检测中使用谱聚类算法对频谱数据进行聚类处理,以达到准确识别船舰的辐射噪声特征的目的。
与传统的辐射噪声检测方法相比,线谱检测方法具有以下几个优点。
首先,它可以自动识别船舰的特征,准确发现辐射噪声的频域特性和时域特性。
其次,它可以实现在线监测,及时发现和处理噪声问题,帮助提高船舰的运行效率。
此外,该方法还具有高效性和实时性,可以在较短时间内完成大量数据的处理分析。
为了验证该方法的有效性,研究人员对一艘舰船进行了实验测试。
实验结果显示,该方法可以准确识别船舰的辐射噪声特征,并自动分类处理,有效提高了辐射噪声检测的准确率和效率。
此外,该方法还可以有效地降低船舰的辐射噪声水平,帮助改善了船员的工作和生活环境,保护了海洋环境的生态平衡。
综上所述,一种基于谱聚类算法的舰船辐射噪声线谱检测新方法被提出。
该方法可以自动识别船舰的辐射噪声特征,在线监测并处理噪声问题,从而有效提高了辐射噪声检测的准确率和效率。
此方法为舰船的辐射噪声控制和管理提供了新的思路和方法。
在进行舰船辐射噪声线谱检测时,相关的数据主要包括船舰辐射噪声的频率、振幅和时间等信息。
这些数据在进行分析和处理时,可以帮助研究人员更好地了解船舰辐射噪声的特征和规律,从而提高辐射噪声检测的准确性和效率。
首先,频率是船舰辐射噪声数据中最重要的参数之一。
经过分析发现,船舰辐射噪声频率主要集中在20Hz~2kHz范围内,其中以低频段噪声最为显著,通常超过125dB。
泵喷推进器的低噪声设计机理与设计应用
泵喷推进器的低噪声设计机理与设计应用
泵喷推进器是一种火箭发动机,主要用于航天器、卫星等航天器
的推进。
考虑到航天器的环境都是极其严酷的,为了使航天器的复杂
电子设备不受到任何影响,泵喷推进器需要进行低噪声设计。
低噪声设计的机理主要包括以下几个方面:
首先,在泵喷推进器的结构设计上,需要考虑如何减小冲击噪声
和流动噪声。
一些重要部件如轴承、转子等的设计需要进行精确的分
析和计算,确保能够减小噪声,同时又不影响发动机的可靠性和效率。
其次,在附加的部分需要采用一些特定的材料,包括隔振材料、
抗振材料以及隔音材料,这些材料可以通过阻止声波的传播来减小噪声。
最后,在泵喷推进器的配合与调试上,需要进行精确的计算和调整,包括风道、叶轮、泵壳等部分的精确计算和加工,以确保泵喷推
进器的噪声尽可能的小。
泵喷推进器的低噪声设计应用广泛,可以用于各种应用,包括航
天器、卫星、导弹等领域。
低噪声设计不仅可以提高泵喷推进器的效
率和可靠性,更重要的是可以让我们的航天器和其他设备更加可靠安全,同时还可以减少对环境和人类的污染。
舰船辐射噪声建模及仿真模拟器的实现
舰船辐射噪声建模及仿真模拟器的实现随着舰船的不断发展和技术的不断更新,舰船的辐射噪声成为了一个越来越严重的问题,对舰艇的通信和作战指挥等相关设备造成了极大的影响。
因此,建立一种舰船辐射噪声建模及仿真模拟器的实现,成为了一个非常紧迫的工作。
为了建立舰船辐射噪声建模及仿真模拟器,首先需要了解舰船辐射噪声的特性和原因。
舰船辐射噪声主要来自于舰船各种设备的电子器件、电动机、液压泵等机械设备的工作噪声以及机械设备的振动、冷却系统的噪声等等。
舰船辐射噪声主要分为两种,一种是气体传播噪声,另一种是结构传播噪声。
气体传播噪声是指在舰船内部,声波在气体中传播所产生的噪声,而结构传播噪声是指在舰船的结构中,声波在舰船表面和结构中传播所产生的噪声。
针对舰船辐射噪声的特性和原因,可以利用有限元方法、传递矩阵方法和辐射场计算方法等进行建模和仿真。
有限元方法是一种数值计算方法,可以通过将复杂的结构分割成有限个元素进行计算,来求解结构的本征频率和振型,并计算出噪声辐射场。
传递矩阵方法则是一种基于傅里叶变换的方法,可以有效地求解结构振动的振幅和相位,以及噪声辐射场。
辐射场计算方法则是一种基于声学原理的方法,可以计算出舰船辐射噪声的整个频谱。
在实际应用中,可以利用这些方法,建立一种舰船辐射噪声建模及仿真模拟器。
该模拟器可以通过输入一些基本参数,比如舰船的尺寸、密度、材质、设备类型等,来生成一些噪声模型,模拟出舰船在各种运动状态下的噪声辐射场。
可以通过模拟器,来预测舰船在不同状态下的噪声辐射情况,对舰船噪声控制和设计提供重要参考。
综上所述,建立一个舰船辐射噪声建模及仿真模拟器的实现是非常必要和紧迫的,可以有效地预测舰船的噪声辐射情况,对舰艇的通信和作战指挥等设备提供保障。
同时,该模拟器的实现也需要不断地进行改进和优化,以满足舰船辐射噪声建模和仿真的需求。
我们将选择不同类型的数据进行分析,例如财务数据、人口统计数据等等。
首先,我们可以通过分析财务数据来了解某个公司的经济状况。
航天器降噪性能分析与设计
航天器降噪性能分析与设计第一章:引言天空中的航空器或航天器造成的噪音是城市及其周边地区的常见问题。
随着人们对噪音污染的关注度不断提高,减少航空器和航天器的噪音污染已经成为一项紧迫的任务。
为了达到这个目的,需要采用一些专门的技术来分析和设计航天器的降噪性能。
第二章:航天器噪声来源该章节将介绍航天器各个部件造成的噪声源。
航天器发射过程中的噪声主要来自几个部分,包括推进器、散热器、电路板和气动噪声等。
其中推进器噪声源包括发动机燃烧时的爆炸和燃气在喷嘴处的剧烈振动等。
散热器的噪音主要来自涡流产生的湍流噪声和液体振动。
电路板噪声主要是电流造成的磁场和电磁波辐射。
气动噪声主要是机体在高速运行时所造成的气流的湍流噪声。
第三章:航天器噪声的影响该章节将介绍航天器噪声对人类和生物环境的影响。
航天器噪声不仅可以影响到航天器自身,也会对其周围环境造成负面影响。
例如,高噪声水平会导致人类和动物的听力损伤和心理疾病等问题。
此外,噪声还会对生态系统造成破坏,包括对动植物的繁殖和迁移等方面。
第四章:航天器降噪技术在降噪技术的实施方面,包含以下多种手段。
(1)外部降噪:该方法主要改变航天器自身的形状来减少噪声的产生。
例如减小航天器发动机和气流入口的尺寸,采用减震材料等方法来降低震动和振动。
此外,也可以通过湍流模拟软件模拟航天器在飞行过程中的亚音速流场,以便预测噪音产生的位置和大小,从而针对性地采取降噪手段。
(2)内部降噪:该方法主要针对电子设备和仓室内部的噪声降低。
例如采用声学隔离材料、静电吸附材料等,在液氦蓄冷室和电力控制盘等电子设备处加装噪声吸收材料和减震系统。
(3)制备隔音材料:隔音材料的研制是航天器降噪技术的关键。
研究人员需要研究不同的隔音材料、厚度和表面形态等因素。
该方法可以通过实验室里的水槽振荡实验和模拟荷载下密聚石墙构件的弹性分析来研究材料在不同环境下的隔音效果。
此外,例如在低温度下,液氦具有很好的减震性能等方面可以在材料选型中考虑。
船舶主要噪声源及噪声传递途径与降噪措施-声学论文-物理论文
船舶主要噪声源及噪声传递途径与降噪措施-声学论文-物理论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——近年来,随着对船员健康保护意识的增强,国际海事组织( IMO) 于2012 年11 月30 日以MSC.337( 91) 决议方式通过《船上噪声等级规则》( 以下简称《规则》) ,并以MSC.338( 91) 决议通过SOLAS 修正案。
该修正案中新增II -1 /3 -12 条噪声防护,将《规则》作为强制要求,并将于2014年7 月1 日生效实施。
为此,以某80.6 m 平台供应船( PSV) 为例,分析船舶降噪措施的综合运用。
1 工程概况该平台供应船总吨位在3 000 ~10 000 之间,虽然该船建造合同日期签订较早,不适用《海上噪声等级规则》。
但为确保船员有一个舒适的环境,船东申请该船需满足CCS 船级社舒适性COMF ( NOISE 3 ) 船级符号的要求,而COMF( NOISE 3) 船级符号的要求与《海上噪声等级规则》的要求基本一致。
因此,在该船从设计到建造的一系列过程中,采取诸多噪声控制措施以满足其控制噪声要求。
2 主要噪声源及噪声传递途径分析相对于常规船舶,该平台供应船由于设备多,空间狭小,布局紧凑,对噪声的控制难度要大于一般船舶。
其噪声源主要包括: 吊舱式电力推进器、艏侧推、发电机组、风机等,主要噪声源见图1。
该船噪声源产生的噪声主要有两种途径向外传播,见图2。
一种是通过空气进行传播,称为空气噪声。
其主要特点为: 透过噪声源舱壁板向外辐射以及透过其他一切可能通道( 如板缝、楼梯道、烟囱、门窗等) 向其他舱室传播。
由于空气噪声主要为中高频段噪声,其在进行每一次声能与振动机械能的转化过程转中,能量损耗较大,考虑到80.6 m 平台供应船上层建筑布局紧凑,因此该船上层建筑居住舱室的空气辐射噪声较小。
另一种是通过船体结构向外传播,称为结构噪声,其主要特点为: 由通过噪声源的振动传到船体结构,再由甲板、舱壁和其它结构表面振动引起周围空气的弹性振动,从而产生人耳能够听到的空气噪声。
舰船辐射噪声指向性统计模型及分析方法
舰船辐射噪声指向性统计模型及分析方法刘彦森;杨学猛;王杨【摘要】为了研究舰船目标辐射噪声空间特性,以单一部位垂向剖面的噪声指向性为例,建立了基于稳健回归理论和实测数据的舰船目标辐射噪声指向性的统计模型,给出了相应的统计分析方法,并开展了海上实测数据分析研究,验证了该模型及分析方法的正确性和可行性。
同时,研究结果也表明:该统计模型及方法具有简单灵活、实用和可靠等优点,适用范围广,可为深入分析不同航行工况及测试环境条件下各类舰船目标的噪声空间特性及其统计规律创造条件。
%To investigate the spatial distribution characteristics of the ship target's radiated noise, this paper takes the noise directivity of a single vertical section as an example to establish the statistical model for directivity of ship target's radiated noise based on the robust regression analysis theory and actually measured data. The verification study for aforementioned model and method is carried out based on corresponding statistical analysis method and the analysis of the data acquired on the sea. The research results showed that the statistical model and analysis method are simple, practical and reliable, having a wide application scope, and they are very helpful to investigate and e⁃valuate spatial characteristics and statistical rules of underwater radiated noise originated from various ship targets under different sailing conditions and test circumstances.【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】6页(P78-82,87)【关键词】舰船辐射噪声;空间指向性;统计模型;稳健回归【作者】刘彦森;杨学猛;王杨【作者单位】大连测控技术研究所水下测控技术重点实验室,辽宁大连116013;大连测控技术研究所水下测控技术重点实验室,辽宁大连116013;大连测控技术研究所水下测控技术重点实验室,辽宁大连116013【正文语种】中文【中图分类】O427由于目标噪声特性研究具有的支撑作用与基础性地位[1-3],各国均非常重视,而该领域一直是水声界关注的热点研究方向之一。
第二章船舶辐射噪声及计算方法
船舶辐射噪声及其控制方法一、船舶辐射噪声的基本原理船舶辐射噪声是指船舶在水中辐射的噪声,主要包括机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声等。
其中,机械噪声是船舶辐射噪声的主要组成部分,它是由船舶机械部件的振动和摩擦所产生的。
螺旋桨噪声则是由螺旋桨的振动和摩擦所产生的,水动力噪声则是由船舶在水中运动所产生的噪声。
二、船舶辐射噪声的控制方法1. 船舶辐射噪声的隔声处理船舶辐射噪声的隔声处理是指利用隔声材料对船舶进行隔音处理,以减少船舶辐射噪声对周围环境的影响。
常用的隔声材料包括岩棉、矿渣棉、泡沫塑料等。
2. 船舶辐射噪声的吸声处理船舶辐射噪声的吸声处理是指利用吸声材料对船舶进行吸声处理,以减少船舶辐射噪声的传播。
常用的吸声材料包括玻璃棉、岩棉、聚乙烯等。
3. 船舶辐射噪声的抑制船舶辐射噪声的抑制是指利用抑制材料对船舶进行降噪处理,以减少船舶辐射噪声对周围环境的影响。
常用的抑制材料包括橡胶、塑料等。
4. 船舶辐射噪声的降噪处理船舶辐射噪声的降噪处理是指利用降噪设备对船舶进行降噪处理,以减少船舶辐射噪声对周围环境的影响。
常用的降噪设备包括隔音罩、隔音室等。
三、船舶辐射噪声的计算方法1. 船舶辐射噪声的声源级计算船舶辐射噪声的声源级计算是指利用声学原理对船舶辐射噪声的声源强度进行计算。
通常采用的方法是隔声量计算法和吸声量计算法。
2. 船舶辐射噪声的传播距离计算船舶辐射噪声的传播距离计算是指利用声学原理对船舶辐射噪声的传播距离进行计算。
通常采用的方法是隔声量计算法和吸声量计算法。
3. 船舶辐射噪声的环境噪声级计算船舶辐射噪声的环境噪声级计算是指利用声学原理对船舶辐射噪声的环境噪声级进行计算。
通常采用的方法是隔声量计算法和吸声量计算法。
舰船辐射噪声模拟器设计
舰船辐射噪声模拟器设计I. 序言- 研究背景和意义- 研究目的和重要性- 研究现状和不足II. 辐射噪声的基本原理与特征- 辐射噪声概念和分类- 辐射噪声的产生机理- 辐射噪声的特征分析III. 舰船辐射噪声模拟器的设计流程- 设计目标和要求- 设计步骤和流程- 各模块设计和实现IV. 舰船辐射噪声模拟器的性能测试与分析- 性能测试方案和实验方法- 实验结果及分析讨论- 与传统方法的对比分析V. 结论和展望- 研究成果总结- 前景和发展方向- 存在问题和改进措施PS: 提纲仅供参考,具体内容和章节结构视具体研究方向和实际情况而定。
一、序言舰船的辐射噪声对其本身以及周围的海洋生态环境均有一定的影响,因此其控制和评估是舰船设计和环境保护等方面的重要问题之一。
辐射噪声包括机械噪声、水声噪声、电磁辐射等多种来源,其中机械噪声是最主要的。
在实际生产和应用中,如何科学分析和模拟舰船的辐射噪声以及控制噪声对周围环境的影响成为一个重要研究方向。
本文旨在设计一款舰船辐射噪声模拟器,主要研究内容包括辐射噪声的基本原理和特征、舰船辐射噪声模拟器的设计流程、性能测试与分析等。
通过本文的研究,可以为舰船制造和环境保护等领域提供一个有效的辐射噪声分析和控制工具,进一步优化和提升相关产品的质量和性能。
在研究第一章节时,首先介绍了研究背景和意义。
舰船的辐射噪声对于舰船自身以及周围环境均有一定的影响,如何控制和评估辐射噪声是一个重要问题。
其次,阐述了研究目的和重要性。
本文旨在设计一款舰船辐射噪声模拟器,通过模拟和分析辐射噪声,为舰船制造和环境保护领域提供一个有效的工具,优化和提升相关产品的质量和性能。
最后,描述了研究现状和不足。
目前,舰船辐射噪声的研究已经取得了一定的进展,但是还存在一些局限性和不足,需要继续深入研究和探索。
例如,如何针对不同的舰船类型和工况进行辐射噪声模拟还需要进一步研究和完善。
综上所述,舰船辐射噪声模拟器的研究对于提高舰船噪声控制和环境保护水平具有重要意义,也是一个有挑战性和前景广阔的研究方向。
舰船辐射噪声源及其一般特性
舰船辐射噪声源及其一般特性舰船辐射噪声源分为三大类:机械噪声:主机:柴油机、主电动机、减速器辅机:发动机、泵、空调设备螺旋桨噪声:螺旋桨空化螺旋桨叶片振动水动力噪声:水流辐射噪声;空腔、板和附件的共振;支柱和附件的空化机械噪声机械噪声是航行或作业舰船上的各种机械的振动,通过船体向水中辐射而形成的噪声。
产生机理:不平衡的旋转部件(电机电枢等);重复的不连续性(齿轮、涡轮机叶片等);往复部件(汽缸的爆炸)——产生线谱噪声,其成分是振动基频及其谐波分量流体空化和湍流及排气(泵、管道、凝汽器等);机械摩擦(轴承等)——产生连续谱噪声。
结论:舰船辐射噪声为强线谱加弱连续谱的迭加,与舰船航行状态及机械工作状态密切相关,一般较复杂、多变。
机械噪声是舰船辐射噪声低频段主要成分。
螺旋桨噪声螺旋桨噪声:螺旋桨空化噪声和螺旋桨叶片振动辐射噪声。
螺旋桨空化噪声:螺旋桨旋转时,叶片尖上和表面上产生空化。
螺旋桨空化噪声是舰船辐射噪声高频段主要成分,且为连续谱,其典型频谱如下图。
频谱特点:在高频段,谱级随频率以6dB/Oct斜率下降;在低频段随频率增高而增高;谱峰(100Hz~1000Hz)随航速和深度而变化,当航速增加和深度变浅时,谱峰向低频移动。
原因:高航速和浅深度时,易产生空化气泡,产生低频噪声,使谱峰向低频端移动。
空化噪声产生条件:航速大于舰船临界航速。
螺旋桨空化噪声与航速关系:航速低于临界航速,空化噪声级很低(未发生空化);航速增大至临界航速,空化噪声级急剧增大(空化发生、发展);航速继续增大,空化噪声级基本趋于稳定(空化充分)。
螺旋桨空化噪声与航深关系:航行深度增加,临界航速提高,空化噪声级增加。
螺旋桨空化噪声还与其它因素有关,例如螺旋桨损坏、加速、转向等因素。
水面舰船的螺旋桨空化噪声—航速关系不是S形,关系复杂。
螺旋桨唱音:螺旋桨唱音是螺旋桨叶片拍击、切割水流而引起的,也称为旋转噪声,它为线谱噪声分量。
其频率:n是螺旋桨叶片数;s是螺旋桨转速;m是谐波次数。
基于实测噪声信号的舰船辐射噪声重构
基于实测噪声信号的舰船辐射噪声重构在船舶工程中,辐射噪声是非常重要的一个指标。
然而,在实际的舰船工程中,舰船的辐射噪声信号往往是非常复杂的,由于各种原因,可能会出现噪声信号的失真、测量误差等情况,这就对后续的信号分析和处理带来了很大的困难。
因此,如何准确地重构辐射噪声信号是当前研究的焦点之一。
本文的目的是通过实测噪声信号,介绍一种可以用于舰船辐射噪声重构的方法。
该方法主要基于信号处理和数据挖掘技术,通过对噪声信号的分析和处理,得到了更加准确、稳定的辐射噪声信号重构结果。
首先,我们通过实测噪声信号获取了一组原始信号数据。
针对这组原始数据,我们首先进行了数据预处理。
具体来说,我们对原始数据进行了去噪、降噪等操作,以去除信号中的噪声影响,从而增强信号的稳定性和准确性。
接着,我们对处理后的数据进行了特征提取。
在特征提取过程中,我们使用了有监督和无监督的方法。
有监督的方法主要是通过标签信息来训练一个分类器,从而提取出与辐射噪声有关的特征。
而无监督的方法则主要利用聚类、降维等方法来提取有用的特征信息。
通过这种方式,我们得到了一组具有代表性和区分性的特征数据。
最后,我们运用机器学习算法对特征数据进行了训练和预测。
在选取算法时,我们考虑到噪声信号数据的时序性和不确定性,选择了一些适合于对序列数据进行处理的算法,如卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)、长短时记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)等。
我们通过在训练数据集上的测试和交叉验证,得到了一个效果较好的预测模型,进而对舰船辐射噪声进行了重构。
实验结果显示,通过本文提出的方法,我们成功地对舰船辐射噪声信号进行了重构,得到了与原始信号数据相比更加稳定、准确、具有代表性的噪声信号数据。
同时,通过训练预测模型和验证实验,也证实了本文提出的方法的有效性和优越性。
总之,通过本文所介绍的方法,我们可以更好地对复杂的舰船辐射噪声信号进行重构和分析,有助于我们对船舶噪声振动特性的深入理解和探索,为船舶噪声控制提供有力的支撑。
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摘 要 : 喷射 航行体具有很高的速度 , 其辐 射噪声 主要含 结构振 动噪声 和气 泡脉 动噪声 。实测信 号分 析表
明。 低频 分量 基本无 多普勒效应 , 以气泡脉 动噪声 为主 ; 高频分量 的空 间位移 速度 大 , 以推进器壳体 振动噪声 为主。两
类 噪 声 对 信 号 处 理 产 生 不 同影 响 , 现 在 目标 深 度 测 量 时 效 果 各 异 , 气 泡 噪 声 的平 滑 效 果 为佳 。 表 以
( n 18 , L Z aj n 2 0 2 C ia U i9 3 8 P A,h ni g5 4 2 , hn ) t a
A b t a t sr c : S a i g v h ce v ey i h pe d. Is r d a e o s s n l de tu t r vb ain pry n e il s ha e v r h g s e t a it d n ie i cu sr c u e i r to
白噪声经 过一 个理想 带通 滤 波器 , 产生 带通 型 限
第3 O卷 第 6期
20 0 8年 1 月 2
舰
船
科
学
技
术
Vo . 0 ,No 6 13 .
De .,2 0 c 0 8
S P S ENCE ND ECH N0L0GY HI CI A T
喷射航行体辐射噪声机理分析
岳 剑 平 ,孙 良义 ,贾 建龙
( 18 9 3 8部 队 , 东 湛 江 5 4 2 ) 广 2 0 2
关键 词 : 目标特性 ;噪 声测 量 ; 动 定位 被
中图分类 号 : T 5 1 B 6 文献标 识码 : A 文 章编号 : 17 7 4 ( 0 8 0 0 5 0 D :0 3 0 /.sn 17 7 4 . 0 8 0 . 3 6 2— 6 9 2 0 ) 6— 1 5— 2 OI 1 . 4 4 ji . 6 2— 6 9 2 0 . 6 0 3 s
0 引 言
高速射 流喷射 在推 进器 管壁 和水 介质 上 , 宽 ;(。 通 带 中心 角 频 率 ;S E为 , 。
为 常数 , 代表 单位 角频 率带 宽 的噪声 功率 。应 用维 纳
一
辛钦 定理 , 以导 出对 应 的 自相 关 函数 : 可
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构振动 噪声 和气泡 脉动 噪声 。文献 [ 1—2 讨 论 了水 ]
下 爆炸 冲击 波和气 泡脉 动 的理论 与实 验分 析 , 出冲 指
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击 波能量 主 要 集 中 于 高频 ( 0 10 0 Hz以上 ) 而 气 泡 , 脉 动噪声 对低 频形 成 主要 贡 献 。本 文 通 过 实 测信 号
M e h nim na y i fr di t d n ie f r s a i g v hil c a s a l ss o a a e o s o pr y n e c e
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n ie n b b l pu s to n ie . Th a ay i o h me s r d in l i diae t a l w  ̄e e c os s a d u b e la in os s e n lss f t e a u e sg a s n c t s h t o qu n y c mp n n i ma n y ub l pu s t n o oet s i l b b e la i nos s,wi lt e Do lr efc ;W i h g s e o s a e o ie t h it l pp e fe t t h ih pe d f p c d s lc m e t hih  ̄e u n y c m p n n s p i a i o it d o ir t n os s fo t o le u 1 ip a e n , g q e c o o e t i rm rl c nsse fvb ai n ie r m he prpel rh l. y o Two k n s f n ie h v d fe e t mp c n i n l pr c s i . I h ws i e e t r s ls n h d p h i d o os s a e ifr n i a t o sg a o e sng t s o df r n e u t i te e t f me s r me to he tr e . Bet rs oh n h r ce itc i c e e o h u l u s t n n ie . a u e n ft a g t t mo t i g c a a t rsi s a hiv d f rt e b bb e p la i os s e o K e r s: t r e haa trsis;n ie me s rm e ; p s ie p sto i g y wo d a g tc r ce itc o s a u e nt a sv o i n n i
分 析 , 现喷 射航行 体 的辐射 噪声 具有 类似 的性 质 。 发
式 中 : o 为载频 信号 , 关峰值 表 示噪声 总 功率 。 cs 。 相 包络受 到辛格 函数 s x x的调制 , i/ n 主包络 宽度为 :
4 ̄/W = 2/ , r B
1 带 通 型 限 带 白噪 声 的 自相 关 特 性 E 3 J