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水下圆柱壳体激励力源匹配识别方法研究
| 论文题名： | 水下圆柱壳体激励力源匹配识别方法研究 |
| 关键词： | 水下航行器;圆柱壳体;激励力源;匹配识别;粒子群遗传算法 |
| 摘要： | 水下航行器的研究已经成为各国海洋研究重要的一部分。而水下航行器的声隐蔽特性是极其重要的性能之一，只有保证了声隐蔽特性才能使水下航行器在水中行驶不被发现，保证其作战性能。而保证声隐蔽性能的前提是能发现并抑制结构内部的噪声源。本文正是基于该目标，针对结构内部力源位置强度识别问题展开研究。 本文结合了匹配场原理，对结构内部力源识别做了研究，利用有限元软件ANSYS，边界元软件SYSNOISE、VirtualLab对水下的平板结构和单层圆柱壳进行激励力响应仿真。针对力源定位及力源强度分析问题，结合匹配场处理技术，探究一种匹配场力源识别技术。水下结构多为圆柱壳体结构，所以本文选择圆柱壳体作为研究对象。首先使用有限元软件ANSYS建立单层圆柱壳模型，在边界元软件SYSNOISE中计算其受单力源及多力源激励情况下的声振特性及声场特性，建立声压拷贝场、振速拷贝场和辐射声功率拷贝场。对不同激励情况下的壳体振动特性进行分析，针对不同形式力源激励方式，研究了力源等效方法。 将粒子群遗传算法应用于力源搜索过程。针对不同信噪比情况下的搜索精度进行数据仿真分析，将声压、振速、辐射声功率作为匹配因子时的阈值条件进行分析。对运用的力源识别匹配场方法进行验证，使用计算所得数据建立拷贝场进行遗传算法搜索，在不同信噪比情况下进行匹配识别，将所得搜索结果与边界元仿真计算结果做比较，验证了所用搜索算法的正确性。 本文的目的是验证运用的结构内部力源识别方法的可行性。在消声水池中使用单层圆柱壳模型进行内部力源激励试验。在单力源情况下，该方法可以精确地识别激励源的强度及位置。本文验证了力源识别匹配场处理方法的准确性与可行性，进而可以为水下结构减振降噪提供依据和指导。 |
| 作者： | 武文彬 |
| 专业： | 水声工程 |
| 导师： | 商德江 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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