原文传递
波导环境下噪声测量方法对辐射噪声测量研究
| 论文题名： | 波导环境下噪声测量方法对辐射噪声测量研究 |
| 关键词： | 水下航行器;辐射噪声测量;波导环境;声压水听器阵;矢量水听器阵 |
| 摘要： | 水下航行器辐射噪声的精确测量能够准确评估水下航行器辐射噪声大小，已成为水下航行器减振降噪中重要组成部分，因此水下航行器辐射噪声精确测量显得尤为重要，然而由于我国海域特征，航行器辐射噪声的测量往往离不开波导环境。波导环境往往会对水下航行器辐射噪声测量带来影响，波导环境下不同的噪声测量方法对水下航行器噪声测量带来的测量误差范围是研究者比较关注的问题。本文针对我国目前常用的噪声测量方法，分析噪声测量方法在测量过程中不同波导环境下的噪声测量结果。本文展开对水下航行器辐射噪声测量研究，基于目前常用的单声压水听器、单矢量水听器、声压水听器阵和矢量水听器阵，重点研究波导环境对辐射噪声测量结果的影响，定量给出波导环境下不同噪声测量方法对噪声测量结果带来的测量误差情况。 本论文首先对波导环境下的声场进行建模，利用射线理论构建点源下二维和三维的标量声场和矢量声场，用构建的声场模型对不同波导环境下水下声源的声传播特性进行了计算机仿真分析;实际水下航行器声源为许多复杂部件构成的体积源，本文需要考虑体积源，然而波导环境下体积源辐射声场解析式难以获得，利用COMSOL声壳耦合模块构建了圆柱壳体积源，用等效源的近场声全息技术实现了体积源在自由空间、半空间以及波导空间的声辐射预报，以及来获得体积源辐射声场信息，为了保证声辐射预报精度，其中分析了频率、正则化参数、等效源面、全息面与重建面对体积源声辐射预报精度的影响，以此来选择合理的等效源法相关参数，然后用实验验证用等效源法预报体积源辐射声场的可行性。 本文接着对辐射噪声测量方法进行了研究，研究了基于单声压水听器、单矢量水听器、声压水听器阵以及矢量水听器阵的辐射噪声测量方法，其中重点研究基于嵌套阵的恒定波束形成技术，实现了声压水听器阵和矢量水听器阵在测量带宽内的恒定束宽并分析了声压水听器阵和矢量水听器阵在波导环境下输出信号的失真情况;本文最后结合噪声测量方法和体积源的声辐射预报技术，构建点源和体积源辐射声场，噪声测量方法利用波导中的声场信息来实现辐射噪声测量，从点源和体积源的角度分析不同海水深度、接收水平距离、水听器深度、声速梯度及海底参数下采用目前常规噪声测量方法带来的误差情况，定量定性地给出了不同波导环境下不同噪声测量方法下的分析结果。 |
| 作者： | 皮东 |
| 专业： | 水声工程 |
| 导师： | 张揽月 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
