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舰船振动噪声传递路径分析方法研究
| 论文题名： | 舰船振动噪声传递路径分析方法研究 |
| 关键词： | 舰船振动;噪声传递;奇异值分解;盲源分离;相干分析;互易性 |
| 摘要： | 舰船内部结构复杂，各个噪声源信号在传递系统中，通过相应的传递路径到达相应的目标点，在水中产生辐射噪声，对舰船隐蔽性影响很大，因此研究舰船振动噪声的传递路径对提高舰船的声隐身性能具有很重要的意义。常见的振动噪声传递路径分析方法有传统传递路径分析方法、快速传递路径分析方法和工况传递路径分析方法等，但这些方法都是单级的，舰船内部机械设备复杂多样，单级的传递路径无法满足要求;目前传递路径分析方法大都是通过内部信号源从内部进行正向激励，难度较大。基于以上问题，本文采用两种方法研究舰船振动噪声传递路径:(1)采用多级传递路径分析方法对复杂的舰船振动噪声进行整体分析;(2)利用外部声源进行反向测试，与正向激励进行对比，分析两者的异同。 本文主要对舰船振动噪声传递特性展开研究。利用多级传递路径分析方法研究舰船噪声的传递特性，通过传递矩阵的计算以及贡献量分析，分析出系统主要的传递路径。为了能够准确地找出主要的传递路径，本文对工况传递路径分析方法进行了优化:(1)通过研究基于奇异值分解的截断总体最小二乘法以增强传递矩阵的稳定性，降低病态矩阵带来的影响;(2)通过研究基于偏相干分析的重相干分析法，检测是否遗漏传递路径;(3)通过研究有约束条件的独立分量算法，分离耦合信号，解决多个信号源同时振动产生的信号耦合的问题，更加准确地估计舰船辐射噪声的传递特性。 利用COMSOL软件进行建模仿真以及舱段水池试验，通过数据处理，结果证明了优化的工况传递路径分析方法可以有效的识别主要的传递路径与噪声源。通过计算传递函数，验证了噪声传递在一定条件下具有互易性。对设备中存在问题的地方进行诊断，证明正向、反向传递路径都可以应用于系统故障检测。通过以上结果证明了算法的有效性，为舰船机械设备故障检修提供指导。 |
| 作者： | 吴为 |
| 专业： | 水声工程 |
| 导师： | 莫世奇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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