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原文传递舰船噪声实时监控系统与预报技术研究

论文题名：	舰船噪声实时监控系统与预报技术研究
关键词：	舰船噪声;实时监控系统;声隐身设计;战斗性能;振动特性;模态分析;虚拟仪器
摘要：	舰船噪声实时监控系统与预报技术研究是当今世界各海军强国研究与应用的热点，是舰船声隐身设计和建造的重要组成部分，它对提高舰船的战斗性能具有重要的战术与战略意义。本课题以带有动力设备的某舰船模型为研究对象，利用虚拟仪器技术与试验相结合的方法，对该舰船自噪声实时监控系统的开发进行了探索和尝试。本文主要包括以下几方面的内容：第一，通过充分的论证与分析，提出了舰船噪声监控预报的方法及实施方案。第二，以LABVIEW为开发工具，设计了舰船噪声实时监控系统。该系统以舰船中的主噪声源－柴油机、减速齿轮箱、发电机组、水泵、风机、空压机、主机舱、舵机舱为对象，实现信号的采集、监测、分析、存储以及对振动噪声超标的异常情况进行报警等功能，利用噪声预报理论，可以预报舰船的机械噪声。其中信号分析模块又包括时域分析、FFT频谱分析、相位谱分析、统计特性分析，三分之一倍频程谱分析。第三：以带有动力装置的舰船模型为对象，进行模态试验，利用STAR6.0软件识别出了该模型0-400Hz的各阶固有频率，振型以及阻尼比等参数，并对舰船的振动特性进行了分析。第四，根据模态分析理论和已识别的模态参数，推导出了任意两点之间的传递率公式，并编写MATLAB程序，实现了舰船模型两点之间传递函数的计算，并通过试验加以验证。第五：假想该舰船水下结构为平板结构，依据相关理论，结合模态试验，利用MATLAB软件和模态识别的参数编写程序计算得到该舰船模型的0－6000Hz水下声辐射效率。第六，依据传感器逐步消减法次优理论和模态参数，通过MATLAB编程，对舰船水下结构传感器的配置进行了优化计算，得到了些初步的结论。第七，实测振动源脚点的振动，依据两点之间的传递率与声辐射效率，对比实舰，计算得到该舰船机械水下振动级与噪声级。同时对设计的舰船噪声实时监控系统进行了现场测试，系统自动得到的结果与上述理论计算结果大体相同，从而验证了系统的正确性。本论文依据试验与相关理论确定了舰船模型两点之间的传递率和水下声辐射效率，在此基础上初步设计了舰船噪声实时监控系统，并通过动力设备的运转，实测振动源振动，进而计算舰船机械水下的振动级与噪声级，同时通过现场试验验证了虚拟仪器设计的运行效能。这些为舰船噪声实时监控系统的开发提供了一定的参考，也为后续系统的进一步开发做了些有益的探索。总之“舰船噪声实时监控系统与预报技术研究”以海军舰船的声隐身为研究背景，采用虚拟仪器检测技术、传感器优化配置技术以及振动模态分析技术，设计了舰船的声学特性监测预报系统。在此基础上，对监测预报系统相关的测量、信号分析与声学预报技术开展了较为深入的研究。论文在虚拟仪器技术的基础上，结合减缩的传感器阵列，对舰艇设备的振动特性、振动传递特性以及声学特性进行了分析，预报了水下声辐射特性。选题具有较明确的工程背景，研究工作所采用的方法得当，计算分析全面，所得到的结论具有一定的实际价值。
作者：	王飞
专业：	轮机工程
导师：	王国治
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏科技大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文