主机与螺旋桨激励下某型散货轮船体振动差异特性研究

船舶的低频振动与水下辐射噪声是船舶最主要的噪声源,该振动噪声频谱通常分布在80 Hz以下的频段内,该频段内噪声源主要由主机激励和螺旋桨激励两部分构成。利用有限元法,基于某30 000 DWT型散货轮实际船型的尺寸和主机的安装位置建立带有主机、轴系、螺旋桨的船体有限元分析模型,进行模态分析,得到整船的固有特性。并在此基础上,分别计算主机机座垂向激励和螺旋桨轴向、垂向激励下整船的振动传递函数,获取两激励源引起船体振动的差异特性,为船舶动力系统设计与船体振动噪声控制提供参考。     

船舶隔声设计——机舱集控室的噪声控制

船舶机舱噪声以轮机员主要活动区层——底层及平台甲板处为主要评价依据。根据我们对不同船型测得的数据表明,各船机舱噪声级(A)均在90～100分贝,而多数在100～105分贝,个别船还要高。由此说明多数船舶的机舱噪声是严重的,经分析研究我们在整个声频区域巾取得了噪声减低量参考曲线,如图1所示。本文将对机舱集控室噪声控制的试验研究加以叙述。     

SWATH型科考船柴油发电机组气囊隔振设计方案

小水线面双体船(small waterplane area twin-hull ship,SWATH)型科考船作为承担远洋深海科考任务的特种船舶,对船舶的水下辐射噪声和自噪声控制十分严格。为了控制SWATH型科考船自噪声,针对科考船上主要振动噪声源1 100 kW柴油发电机组采用气囊隔振技术,进行机组气囊隔振系统的设计和计算分析校核,并通过振动测试证明柴油发电机组气囊隔振设计方案具有良好隔振效果,可很好抑制振动源向船体的振动传递,从而降低全船自噪声。     

船舶机舱集控室声能量分析与降噪设计

机舱集控室是船舶最难的噪声控制对象之一。利用VA One软件,基于统计能量法(SEA),建立某平台工作船的SEA模型,进行舱室噪声预测,并与实测值进行比较。分析集控室和它相连所有子系统间的声能量输入关系,得到集控室声能量组成及排序情况,确定空气声和结构声对集控室的影响,将此作为减振降噪依据。根据集控室噪声频谱特性及软件NCT功能,采用声学包设计方法,用不同材料组合对集控室各个面进行降噪处理,最终有效地控制集控室噪声,并为船舶舱室降噪提供一个参考方法。     

船舶舱室空气噪声激励引起水下辐射噪声传递特性试验研究EI北大核心CSCD

实船试验研究了舱室空气噪声激励引起水下辐射噪声传递特性。采用模拟声源激励方式,建立舱室空气噪声激励引起水下辐射噪声实船试验方法。利用单输入/输出模型与传递函数,建立空气噪声至水下辐射噪声传递特性分析方法。通过实船声源激励试验,获取了空气噪声、水下辐射噪声及空气噪声至水下辐射噪声传递函数,分析给出空气噪声激励引起水下辐射噪声特征规律与传递特性,验证了实船传递特性试验与分析方法的可行性及有效性。研究结果表明,舱室空气噪声与水下辐射噪声呈线性关系,其传递关系表现为与频率相关的线性系统特征,50 Hz^5 kHz频段空气噪声至水下辐射噪声传递函数总体变化趋势呈现先增大后减小的特征规律。     

空间站研制中的噪声控制问题

报告首先简要介绍了空间站噪声控制问题的研究背景、噪声来源及特点、噪声控制要求以及噪声控制工作内容,对目前在轨运行的国际空间站噪声控制技术发展状态进行了归纳总结。然后,报告针对我国空间站核心舱研制过程中的噪声控制问题,阐述了方案设计阶段系统噪声水平预测全频段仿真建模方法,对空间站在轨运行典型工况下的噪声水平开展了仿真分析与结果评估,在此基础上提出了系统降噪优化方案,并给出了空间站研制过程中舱内降噪设计的具体建议措施;针对重点噪声源单机设备的噪声控制,介绍了典型单机的降噪设计分析方法,开展了降噪分析与结果评估,给出了具体的噪声控制方案。最后,报告介绍了空间站研制集成阶段系统噪声水平初步测试结果,并对空间站噪声控制后续需要进一步开展的研究工作进行了展望。     

船用柴油机的噪声控制技术

船舶噪声是一种污染,而作为其心脏的柴油机就更是主噪声源.如今国际船舶领域在控制船用柴油机废气排放的同时,也开始关注起船舶噪声的控制.系统地阐述了船用柴油机噪声的几种类型和机理,探讨了各种针对性的噪声控制措施以及所取得的效果,并简要介绍了国际海事组织制定的船舶噪声标准以及国际上有关船用柴油机噪声控制的新技术.     

浅谈船舶调研对水下采油树设计的影响

为了对水下采油树设计进行输入,更好的进行水下采油树的详细设计和安装方案的设计,本文采用结合预调研和进行现场船舶调研的方式,对南海深水项目番禺35-2／35—1气田水下采油树的作业支持船舶的预调研和船舶调研过程和结果进行了研究,得到使用海洋石油706通过钢丝吊装从舷边安装番禺35—2／1水下采油树,南海五号作为完井作业支持船舶的方案。结论认为进行水下采油树的设计,必须有水下采油树安装／完井支持船舶的各种界面技术参数和吊装能力作为输入。船舶调研的数据和调研结果可能影响／改变水下采油树作业支持船舶的选择。在进行水下采油树作业支持船舶预调研的基础上,应及早准备现场船舶调研的内容,并尽早进行船舶调研,锁定所需的船舶资源。     

三体高速船舱室噪声预报与控制

利用VA One软件对某三体船进行舱室噪声预报与控制方法研究。首先对船体进行简化建立整船模型,并对模型施加外部激励,预报各舱室的噪声水平。再应用VA One软件对不同吸声材料的吸声性能进行模拟计算,考察声腔子系统的能量输入关系。根据能量贡献量的大小混合使用不同吸声材料对指定舱室进行噪声控制处理,得到了较好的降噪效果。     

船舶水下结构噪声的研究概况与趋势

从船舶水下结构噪声的计算、实验及其控制方面,回顾了舰船水下结构噪声的研究概况。对不同的计算、 实验及降噪的理论和方法进行了总结和评价,为今后的发展提出了一些看法。     

水下滑翔机声学测量系统的低功耗采集存储系统设计

用水下滑翔机进行海洋噪声测量是噪声测量的一种新手段,与以前的海洋调查船和潜标相比,它具有自动化程度高、效率高和成本低等优点。为了实现以水下滑翔机为平台的海洋噪声测量,开发了一种集主控、采集和存贮为一体的噪声测量软硬件系统。该测量系统采用了低功耗的采集存储系统。海上试验结果表明,所研制的噪声测量系统具有功耗低、存储方便等优点,能够很好地完成水下滑翔机的海洋环境噪声测量任务,具有较好的应用前景。     

HHT与神经网络在舰船目标特征提取中的应用

目标识别一直是水声领域的关键技术之一。将高阶累积量用于希尔伯特变换特征提取中,通过对舰船目标辐射噪声信号进行采集,得到舰船目标噪声信号,进而提取目标辐射信号各阶模态的相邻平均瞬时频率比、相对标准差、中心频率、平均强度、高阶矩和高阶累积量等作为特征,最终利用BP神经网络来实现对两类舰船目标的分类识别。通过对实际舰船目标噪声进行识别,验证了该舰船目标识别系统具有较好的识别效果。     

基于幅度补偿的MVDR水下噪声源近场定位识别方法研究

降低舰船噪声,首先要找到其主要噪声源,然后采取有针对性的减振降噪措施。本文针对现有基于近场聚焦波束形成等噪声源近场定位方法的不足,介绍了基于幅度补偿的MVDR(minimum variance distortionless response)近场聚焦波束形成噪声源近场定位识别方法。该方法在MVDR算法的基础上引入幅度补偿,可以有效估计噪声源的相对强度;可以提高基阵在低频段的空间分辨率,在高频段能进一步抑制空间混叠;同时还可以进一步抑制背景噪声,因此该方法能够给出系统噪声源的空间位置分布及能量分布,从而准确找到系统中主要噪声源,采取有针对性的减振降噪措施。计算机仿真及湖试实验数据处理结果验证了该方法的有效性,具有一定的工程应用价值。     

一种估计船舶线谱的联合分析法

线谱是船舶辐射噪声中重要的特征信息，线谱提取是水中目标识别的关键技术。文章简述了船舶辐射噪声的物理成因和频谱特征，利用经典谱估计法与现代谱估计法在短时序列谱估计中的特点，结合Matlab仿真试验的结果，提出了一种对船舶辐射噪声0．100Hz低频段线谱估计的联合分析法。并用该方法对两艘实船噪声进行了谱分析，提取了A型船在中速航行时5．25Hz的特征线谱，B型船存在65．5Hz和69．2Hz两条特征线谱。实验结果表明该方法对低频段的线谱特征提取有明显的实用效果。     

船舶推进轴系振动控制研究

推进轴系运行引起的振动是船舶艉部振动噪声的主要噪声源,轴系振动控制对船舶振动噪声控制有重要意义。从系统动力特性设计角度出发,对影响轴系振动的因素进行了理论分析,提出了控制轴系纵向一阶叶频临界转速、缩短推进器悬臂长度、开展轴系与结构动力学匹配设计等振动控制措施。通过台架试验对理论研究结果进行了验证,结果表明所提出的振动控制措施切实有效,对实船推进轴系振动控制具有实际指导意义。     

水声探测信号级仿真通用模型库设计

信号级仿真以其能更真实地模拟装备作战性能且可进行统计仿真等显著优点成为完成水下作战效能评估任务较为理想的平台之一,而诸如舰艇辐射噪声模型等水下作战实体的声学模型则是构成水下作战评估体系的基础。在对水下作战过程进行深入分析的基础上,设计了水声探测信号级仿真通用模型库。该模型库以鱼雷为声学模型,通过数据库将八类水下作战实体和环境模型进行分类管理,支持离线和在线仿真,模型库中的各模型均经过实测数据进行验证。该模型库的建成,为水下作战系统的总体设计、性能测试、方案验证以及声兼容性研究提供了工程化的研究基础和较为真实的试验环境。     

Underwater single beam circumferentially scanning detection system using range-gated receiver and adaptive filter

Underwater target detection and ranging in seawater are of interest in unmanned underwater vehicles. This study presents an underwater detection system that synchronously scans a collimated laser beam and a narrow field of view to circumferentially detect an underwater target. Hybrid methods of range-gated and variable step-size least mean squares (VSS-LMS) adaptive filter are proposed to suppress water backscattering. The range-gated receiver eliminates the backscattering of near-field water. The VSS-LMS filter extracts the target echo in the remaining backscattering and the constant fraction discriminator timing method is used to improve ranging accuracy. The optimal constant fraction is selected by analysing the jitter noise and slope of the target echo. The prototype of the underwater detection system is constructed and tested in coastal seawater, then the effectiveness of backscattering suppression and high-ranging accuracy is verified through experimental results and analysis discussed in this paper.     

气幕环阻力性能船模试验研究

气幕系统是舰艇用来降低噪声辐射的一种有效手段.但由于水下喷气环突出在船体外,因此会对舰船性能造成影响.本文通过水池船模阻力试验,针对各种喷气环排列对阻力的影响和气液两相流对阻力的影响进行分析,同时,就其对航速的影响进行了讨论.     

水下目标识别的1/3倍频程掩蔽谱方法

在对现有水下目标噪声信号分布研究的基础上,基于声学分析中的1/3倍频程分析和入耳的听觉掩蔽效应,提出了1/3倍频程掩蔽谱特征提取方法,并对水下目标辐射噪声进行了特征提取和特征分析.结果表明,不同类的目标,其主频范围有其固定的区域.Ⅰ类目标的主频一般在100Hz附近,Ⅱ类目标的主频一般在100Hz和200Hz附近,Ⅲ类目...     

基于EEMD的舰船辐射噪声特征提取方法研究

为了解决复杂海洋环境中水声信号的特征提取问题,提出了一种利用集合经验模态分解(EEMD)研究舰船辐射噪声特征提取的方法。对经验模态分解后的不同类别三类舰船辐射噪声信号各阶固有模态函数(IMF)中心频率可分性进行分析,并讨论了最强IMF中心频率特征参数。通过比较一定数量不同类别的舰船辐射噪声的最强IMF中心频率及高低频能量差特征参数发现,同类舰船的特征参数基本处于同一水平,不同类型的舰船存在一定差异。实验结果表明,采用EEMD的舰船辐射噪声信号的最强IMF中心频率作为特征参数相比高低频能量差特征参数对舰船具有较好的可分性。