Pekeris波导中矢量水听器定向性能分析

推导并分析了Pekeris波导中单频点源在远场条件下的复声强。研究结果表明，在Pekeris波导中，每号筒正波模式对应的瞬时声强是2幅值相等、原点处相位差为兀的上下行平面波在介质空间中传播形成的瞬时能量分布；各号简正波的相互干涉作用使得水平方向上同时存在有功声强和无功声强；垂直方向上，各号筒正波自身存在声能流对消现象，但彼此的相互干涉作用导致有功声强不为零。单个三维矢量水听器在Pekeris波导中利用平均声强法无法确定辐射连续单频信号的点源俯仰角。最后通过声场计算程序进行仿真。     

履带车辆行驶声功率测量

根据声强测量技术,本文提出了运动声源声功率测量的方法,解决了测试仪器的运动效应,声源运动速度的影响等问题,并用此方法测量了行驶的步兵战车的声功率辐射。     

声强向量法与时延估计法共用同一基阵实现舰船体积目标定向

提出一种非典型形式的声强向量阵一不等间距的空间十字阵,它由空间正交、间距可调的4个声基元组成,便于工程应用;并提出在同一个空间十字阵上联合使用声强向量法和时延估计法对舰船体积目标3亮点部位定向的方法。舰船中部、中后部辐射的低频声源用声强向量法定向;尾部辐射的高频声源用时延估计法定向,共用同一基阵。利用实测的舰船辐射噪声数据进行了计算机仿真以及在半消声室中进行了定向实验,实验结果证明：该方法对体积目标各部位的定向精度达到工程应用的要求,能够对这3个部位进行有效的分辨。     

基于声强向量法和声压梯度法的水中目标定向

本文论述了适合环境污染 雷引信的基于声强向量法和声压梯度法对水中目标的特定部位，特别是辐射低频线谱分量的主机和辅机部位定向的方法，并对它们的定向原理以及在海洋环境噪声干扰场情况下的误差特性进行了分析。     

基于波束形成的自行车辆噪声分布测试方法

针对声强测试方法成本高、声全息方法实现远场测试困难的问题,提出了基于波束形成的自行车辆噪声分布测试方法。该方法采用声源仿真性能较好的十字交叉阵列,并进行了自行车辆的静止单、多排气口噪声实验。实验结果表明,波束形成能够实现自行车辆静止噪声源的空间定位,确定了噪声特性和分布规律。     

单传声器声强测量方法研究

本文应用互谱分析方法,在双传声器互谱声强測量方法的基础上,在自由声场的条件下,提出了一种新的单传声器声强及其谱测量方法。对声场和背景噪声的影响进行了分析。并进行了实验,编制了噪声信号数据处理程序,获得了较好的结果。     

任意四元声强向量阵被动定向方法和实验研究

声强向量阵的优点是能在小尺度条件下实现低频声源的高精度被动定向，但是其固定的结构在一定程度上限制了它的工程应用。提出了一种统一的定向模型，可用于任意结构的四元声强向量阵，并系统地分析了其定向误差，包括有限差分误差、相位失配误差引起的定向误差。为了验证该方法，在半消声室针对其中一种典型的结构进行了定向实验。实验结果表明，根据误差分析补偿有限差分误差、通道失配误差和通过积累平均减小各向同性环境噪声引起的随机误差后，尺度仅为0.1 m的非典型声强向量阵的定向精度基本上达到1。，表明该任意四元声强向量阵的定向模型和误差分析是正确可行的。     

非典型声强向量阵对体积目标定向的基阵共用技术研究

舰船在近距离上应视为体积目标,提出利用非典型声强向量阵对体积目标各部位定向的基阵共用技术。体积目标中部、中后部辐射的低频声源用声强度向量法定向,尾部的高频声源用自适应有限冲击响应(FIR)高精度时延估计法定向,共用同一小尺度基阵。为验证此方案,在半消声室进行了非典型声强向量阵的定向实验,用3个扬声器模拟体积目标3个不同部位的声源。实验结果表明：对这3个部位的定向可取得满意的精度,且这3个不同部位可分。本项研究为在小尺度平台上同时实现对舰船三辐射声亮点的定向开辟了途径。     

基于单矢量水听器时频声强法的非合作水声跳频信号多维参数估计

针对传统方法对水下非合作跳频信号的多维参数估计效果不佳的问题,提出一种基于单矢量水听器时频声强法的非合作水声跳频信号空时频参数估计方法。利用矢量水听器声压通道与振速通道的接收信号建立时频域的短时互谱分布,分析噪声与信号在时频域分布的差异,通过迭代去噪法与连通域方法,对噪声进行抑制并平滑每跳的能量分布;采用复声强法对短时互谱矩阵进行处理,得到清晰稳定的跳频信号空时频分布;提取空时频分布的脊线并利用Haar小波变换对脊线进行奇异点检测,估计出信号的多维参数。仿真和水池试验结果表明,当信噪比大于-5 dB时,所提方法得到的参数估计归一化均方根误差小于0.05。     

基于正交试验的某爆震剂设计与性能测试

采用正交试验的方法对爆震剂各组分迚行配比优化,对药剂试样的安定性、声压级、光强等性能迚行表征和测试,并对粘合剂含量对样弹声强及光强的影响迚行了研究。正交试验结果表明本试验方案达到了预期效果,平均声压级为152.3d B,较现役爆震剂提高了8.8%,试样长贮10a过程中具有较好的安定性能;随着粘合剂含量增加,声压级和光强均先增加而后降低,当粘合剂为9%,声压级和光强均达到最高,分别为158.9d B和4.3×107cd。     

引信振动压电发电机气流致声激励特性研究

为满足引信振动压电发电机的驱动性能要求,解决激励能量关键问题,设计了一个环形喷嘴—共振腔结构的喷注发生器声源。应用计算流体动力学方法,通过仿真模拟解释喷注激发声波致共振腔振动特性;用试验所测的响应电压与仿真获得的共振腔底部声压对比。研究结果表明：共振腔内的声压和轴向质点速度随时间的变化曲线近似于正弦波,相位差为90°,说明了在共振腔内形成了驻波声场;共振腔底部声压幅值和频率较稳定,且幅值较大;压电片的开路响应电压频率与仿真声压频率很接近,从而验证了喷注发生器声源产生纯音的特征。因此,这种根据气流致振原理设计的无活动零件的喷注发生器声源,有利于提高引信振动压电发电机的激励能量。     

平均声压级的简化算法及其误差修正

首先利用傅里叶级数的理论分析了机器噪声测试中平均声压级近似计算的误差,推导出了最大误差计算公式,其次基于误差公式指出国际标准中仅凭借测点声压级的波动范围来决定该近似方法的适用性是不合理的,还要考虑声压级的算数平均/10-最小声压级/10的值,最后对超过允许误差而不能使用该近似方法的情况加以修正,拓展了该方法的应用范围,有利于该方法的推广应用.     

气动发声的数值计算

为研制一种低频高声强的气动发声器，对气动发声过程在理论分析的基础上，利用流体动力学计算和声学分析结合软件进行了系统地仿真和计算，得出了气动发声系统的匹配参数的影响规律。为气动发声系统设计研究提供参考依据。     

间距可调的小尺度空间十字阵对水下低频声源的被动定向

提出了一种可在水雷上安装的非典型声强向量阵一间距可调的空间十字阵，它由空间正交形状的四个水听器基元组成，通过测量水下声强向量实现小尺度条件下低频声源的高精度被动定向。它的结构简单，安装灵活，便于工程应用。理论上分析了其有限差分误差、相位失配误差以及海洋环境噪声引起的定向误差，计算机仿真实验证明，选择合适的阵元间距，该阵形能达到较高的定向精度。     

单压差型矢量水听器方位估计的优化研究

针对压差型矢量水听器的直径波长比大于0.2时,利用它进行方位估计性能恶化的问题,提出一种修正的单个压差型矢量水听器多重信号分类（MUSIC）算法。修正方法通过修正压差型矢量水听器的阵列流型,提高了单个压差型矢量水听器MUSIC算法方位估计的估计精度,且在直径波长比大于0.2时依然保持较好的估计精度和稳健性。仿真结果表明,单个矢量水听器MUSIC算法相对于声强法在低信噪比时具有更好的方位估计性能,修正的压差型矢量水听器MUSIC算法在直径波长比大于0.2时依然具有良好的估计性能。湖上试验的数据处理结果进一步验证了单个压差型矢量水听器的修正MUSIC方位估计方法在实际系统中是有效的,且其估计性能优于原MUSIC方法。针对压差型矢量水听器的直径波长比大于0.2时,利用它进行方位估计性能恶化的问题,提出一种修正的单个压差型矢量水听器多重信号分类（MUSIC）算法。修正方法通过修正压差型矢量水听器的阵列流型,提高了单个压差型矢量水听器MUSIC算法方位估计的估计精度,且在直径波长比大于0.2时依然保持较好的估计精度和稳健性。仿真结果表明,单个矢量水听器MUSIC算法相对于声强法在低信噪比时具有更好的方位估计性能,修正的压差型矢量水听器MUSIC算法在直径波长比大于0.2时依然具有良好的估计性能。湖上试验的数据处理结果进一步验证了单个压差型矢量水听器的修正MUSIC方位估计方法在实际系统中是有效的,且其估计性能优于原MUSIC方法。     

超音速带弹武器舱气动特性数值研究

采用大涡模拟(LES)和计算声学FW-H 方程相结合的方法,研究了带弹武器舱在超音速条件下的气动特性,建立了计算模型并验证了网格的可靠性。计算结果表明:带弹武器舱的流场由于导弹的分隔而形成3 个独立旋涡,静压系数沿流向总体呈先减小后增大分布;流场噪声声压级比空腔流场低5 ~6 dB,最大声压级出现在弹舱后壁面两侧区域,声压级峰值频率小于200 Hz;流场噪声产生于舱口剪切层的自持振荡,在导弹头部和弹舱后壁面之间区域存在“ 脱落涡-声波-反射声波-新脱落涡冶的循环。研究结果对建立适用于超音速带弹武器舱的流场控制方法有参考意义。     

工作条件对固体发动机羽流温度场的影响

建立了羽流流场的耦合计算模型,通过在流场能量方程中引入辐射源项,实现了流场计算与辐射传输的耦合求解.使用有限速率模型对羽流中后燃反应进行了模拟,使用离散坐标法求解羽流辐射传输方程,得到了羽流红外辐射出射度在1 000 ～4 500/cm波数范围内的分布情况及辐射出射度在近场内的分布云图,计算结果与试验数据符合较好.研究...     

大侧斜螺旋桨负载噪声的边界元数值声学方法频域内计算分析

为探索艇尾桨无空化水下辅射噪声的数值预报方法,采用流场大涡模拟(LES)和声场边界元数值声学的弱耦合方法在频域内对艇尾标称伴流条件下的大侧斜螺旋桨水下负载噪声进行了预报.耦合方法的可信性由计算得到的DTRC4119无侧斜螺旋桨球面空间声压分布和特征测点处声压频谱级曲线与文献[5 -6]计算值的比较给予了验证.LES计算...     

楔环连接结构对鱼雷壳体声辐射的影响分析

针对鱼雷楔环连接结构对壳体声辐射的影响问题,综合运用有限元法和边界元法对其进行了分析,首先建立了鱼雷有限元模型,并对模型进行了模态仿真计算,通过试验对模型的准确性进行了验证;通过声学软件LMS Virtual．Lab Acoustics中的边界元法对模型进行了辐射声功率计算,比较了有楔环模型与无楔环模型的声功率曲线,并给出典型频率的声压级云图。仿真结果表明,有楔环状态下的总辐射声功率比无楔环状态下低10dB左右,可为后续鱼雷噪声预报及噪声控制提供参考。