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水下航行器艉部结构激励源识别及声辐射研究
| 论文题名： | 水下航行器艉部结构激励源识别及声辐射研究 |
| 关键词： | 水下航行器;振动监测;艉部结构;激励源识别;声辐射 |
| 摘要： | 水下航行器运行状态下的结构振动及水下噪声辐射严重影响着航行器的正常使用和隐蔽性。过大的结构振动一方面会影响航行器上各个设备的正常工作，另外一方面也严重影响了在航行器上面工作人员的身心健康。而过大的水下声辐射更会暴露航行器的目标，对航行器的安全造成威胁。因此，减小航行器的结构振动和降低其噪声辐射变得非常重要。激励源识别是寻找引起结构振动原因的有效方法。然而，由于航行器上各种运转机械设备结构极其复杂以及安装方式也各异，所以在大多数情况下我们无法通过直接测量获取激励源的特性，所以我们要采用间接的测量方法来对激励源进行识别。对于复杂结构的水下声辐射分析，目前可以运用成熟商业软件来计算分析。 本文概括了激励源识别以及结构振动和声辐射的研究现状，介绍了矩阵求逆法、传递路径法、最小二乘法、结构振动和声辐射计算的基本原理和相关公式。在本文研究中以某航行器的艉部结构为研究对象，分别进行了仿真计算及试验分析。验证了激励源识别方法的有效性，探讨了测点距离、测点组合、测点数目等参数对识别效果的影响，另外采用最小二乘法对激励源进行识别。根据试验测试结果，对艉部结构进行改进，同时进行相应的声辐射计算。本论文主要完成了如下三部分工作： （1）对水下航行器艉部结构进行模态试验，并且建立起相应的有限元模型进行模态计算。对比有限元计算结果和试验结果，确保有限元模型的精确性，以保证后续激励源识别结果更具有可靠性。 （2）对水下航行器的艉部结构进行激励试验，传递函数测量试验。分别采用矩阵求逆法以及最小二乘法对激励源进行识别，探讨测点距离、测点组合以及测点数目对识别效果的影响。 （3）采用直接边界元法对航行器艉部进行声辐射计算，提取对应的声压云图、声辐射功率、以及辐射声效率。并且对航行器进行相应的结构改进，探讨结构变化对艉部声辐射的影响。 |
| 作者： | 黄南辉 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 李威;陈志刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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