有效载荷/货舱组合的振动和声环境

本文就货舱/有效载荷的组合研究了航天飞机轨道器的发射振动和声环境。在航天飞机飞行试验计划实施之前,为了使试验人员和有效载荷承包商有可能建立部件的环境标准和规范,必须估算轨道器有效载荷连接面的振动和声环境。文章讨论了据以制定货舱振动和声环境的背景材料,提供了在航天飞机飞行试验期间获得的数据,并与飞行前的估算值作了比较。给出了有效载荷连接部位的振动响应数据。噪声数据包括在货舱不同部位测得的噪声级谱和这些噪声级的空间平均值。     

用氦气衰减整流罩内的高声强

在航天器的发射和上升飞行期间,整流罩内会由于辐射声能引起有效载荷的振动。为了减弱这种声环境,对用氦气衰减整流罩内的高声强进行了试验。试验结果表明,氦能降低整流罩内的声压级,然而对有效载荷振动的影响却是复杂的,因为它既改变了内部声压级,也改变了结构本身的阻尼。本文详细介绍了试验情况和试验结果。     

预示有效载荷振动环境用的瞬态激励和机械导纳试验法

给简单的梁-质量运载器及有效载荷模型分别施加瞬态激励力,研究结构接合面和其他相应点的复导纳函数。然后,用矩阵表达式把这些测得的导纳以解析方式组合起来,对耦合系统的动态特性作出描述。预示有效载荷模型对运载器模型激励的响应,并将结果与在组合模型上测得的结果作了比较。还把这些结果与早期的研究结果作了比较,在早期的研究中,除了用稳态正弦激励法这一点之外,其余均采用与本方法类似的过程。总的说来,用瞬态试验法得到的结果比稳态法的好。而且,完成同样的试验,瞬态法所需的时间要少得多,还能提供更高的数据分辨率。然而,这种方法的数据收集和处理问题更为复杂。可以认为,瞬态试验和导纳矩阵预示法会是研究有效载荷振动试验的一个有价值的方法。文章最后给出进一步改进这一方法的建议。     

海盗宇宙飞船声环境的模拟

海盗着陆器舱经受的声环境,可分为四个具有严重声激励的阶段: 1.发射段——声激励是由排气流产生的。 2.马赫数等于1和最大动压段——声激励是紊流附面层的压力脉动。 3.进入火星大气段——声激励是着陆器底盖周围的压力脉动。 4.降落段——声激励是由下降发动机的排气流产生的。在发射阶段,海盗着陆器舱有效载荷罩经受运载火箭排气流产生的声场。罩外声场使有     

基于声音与振动工具包的振动测量分析

采用经动态力校准的力传感器,以Sound and Vibration Toolkit软件为基础,搭建了完整易用的声与振动测试系统。利用该测试系统,以加筋柱壳结构为研究对象,使用稳态正弦和随机白噪声信号作为激励源,通过功率放大器使激振器激励柱壳结构,对激振力进行了精确测量。求取了2种激励方式下各加速度计布点的频率响应函数。结果表明,2种激励方式所得结果符合良好,而采用随机白噪声激励可明显缩短测试时间。     

再入飞行器的气动噪声响应分析和试验验证

利用再入飞行器气动噪声的试验结果和MSC／NASTRAN软件首次完成了再入飞行器复杂结构气动噪声的响应分析与试验验证，从而将随机响应分析的单个激励下的结构随机响应分析推进到多个面激励下的复杂结构随机响应分析与试验验证。     

利用柔性座驱动法进行航天飞机有效载荷的瞬态载荷分析

本文研究供分析线性瞬态载荷用的柔性座驱动法。提供有分析结果,并讨论了将此方法应用于航天飞机有效载荷瞬态载荷所需做的研究工作。利用本文推荐的这种方法以及惯用的方法分析了轨道器着陆模型的两个有效载荷构型。第一个构型只有一个有效载荷,第二个构型有三个有效载荷。结果表明,对于一些类型的有效载荷,可以用本方法取代目前采用的耦合载荷分析法。柔性座驱动法就是在轨道器不作结构耦合的情况下求有效载荷运动方程的时间积分,并同时计算界面反作用力。这种方法可使有效载荷的设计部门不受航天飞机轨道器资料多少的影响来完成设计/载荷分析周期,而且仍能适当地预计轨道器/有效载荷的动力互作用。当分析涉及有效载荷构型的确定以及有效载荷结构的频繁变化时,本方法大大优于惯用的线性瞬态载荷分析。     

基于改进的MFCC战场被动声目标识别

从战场声信号与语音信号特征的相似性出发,提出基于MFCC参数的战场声目标识别方法。针对战场环境存在强噪声干扰情况,提出一种改进的MFCC特征参数（DWTMFCC）提取方法,该方法将小波分析和Mel倒谱分析结合,提高了特征参数的鲁棒性。仿真结果表明：在噪声条件下,利用DWTMFCC参数进行声目标识别,平均识别率比MFCC参数高出3．134个百分点,信噪比为5dB时．识别率仍达到93．67％。     

基于信号小波系数层间关系的线谱信号去噪研究

舰船辐射声中的低频线谱是舰船的一个重要特征量,对声引信的信号检测、识别与分类具有重要的作用。随着现代舰船,特别是潜艇声辐射能量迅速降低和海洋环境噪声级逐年增加,利用舰船噪声中线谱信号对目标的发现距离正在减小。本文利用双树复解析小波变换( DT-CWT)对海洋环境噪声和舰船噪声线谱信号进行小波分解,并对小波系数的层间联合分布进行分析,建立了海洋环境噪声和线谱信号的小波系数的层间联合分布的数学模型,并推导出最大后验概率估计子(MAP)的解析表达式,用于去除噪声干扰,检测淹没在海洋噪声背景中的舰船噪声线谱信号。对实测舰船噪声信号和海洋环境噪声的分析表明,所提出的算法能够明显减弱连续谱干扰成分,捉高舰船噪声中线谱信号的检测效果。     

导弹声振技术

文章提出了在导弹设计中考虑高频宽带随机激励(喷气噪声和湍流层引起的空气动力噪声均是这种性质的激励) 引起的声振问题的重要性,介绍了统计能量分析的基本概念以及应用统计能量分析方法预测在上述类型激励下导弹结构高频动力响应的方法。文章还简要介绍了国外导弹声振模拟技术——混响室法和行波管法。     

飞行器宽带声振响应预示技术研究

简要概述声振预示技术的必要性及国内外发展和现状,以某仪器舱为例,利用有限元-边界元和有限元-统计能量分析对仪器舱在宽频段内声激励下的声振响应进行预示,经过与试验结果的对比,验证了上述方法的可行性.     

航船噪声引起的低频海洋环境噪声级发展趋势

海试验洋环境噪声是影试验响所有水下声探测系统性能的主要干扰源,了解海洋环境噪声长期的发展规律对顺利开展水声探测,进行新的理论和方法的试验室论证具有重要的意义和价值。该文通过对大量文献的概括总结,给出了上个世纪50年代至今由于航船噪声引起的低频海洋环境噪声级变化过程,分析了海洋噪声的变化趋势及其造成这种变化的原因,认为远处航船噪声已被公认为产生低频海洋环境噪声的主要噪声源。本文的研究为系统地了解低频海洋环境噪声级的变化规律提供了参考。     

水中主动声探测仪的最佳工作频率研究

从提高水中主动声探测仪信噪比的角度出发,根据水中主动声探测仪的具体应用实际.给出了回波、噪声和混响的数学表达式,建立了求解水中主动声探测仪最佳工作频率的数学模型.并通过作图法求解,得出了在不同的混响与噪声比情况下水中主动声探测仪的最佳工作频率的表达式,并进行了水下试验.结果表明.最佳工作频率随着混响与噪声比的增大而增大.     

振动声窄带信号采集与分析

水下航行体的振动、声信号采集处理是分析水下航行体振动噪声情况的重要过程,很多情况下采集分析的振动噪声信号为高频窄带信号。实航时采集记录设备采用同步实时有限数据采集记录速率的采集记录仪,利用Nyquist 定理的常规信号采集方法要求高频数据抽样将导致大量的数据存储和处理,增加了采集分析软硬件的成本。根据振动声高频窄带信号的特征,本文介绍了振动噪声高频窄带信号采集方法,信号复原及处理过程。通过对振动噪声实测数据进行处理分析,结果表明,当高频窄带信号采集前的带通滤波器的滤波效果不低于50 dB时,利用本文所介绍的振动噪声高频窄带信号采集方法可完全恢复振动噪声高频信号的信息,且数据采样频率可至少降低4倍。     

基于激波机理的抗式消声器设计与试验研究

以激波消声机理为理论基础,采用试验研究与仿真分析相结合的手段,进行了高炮用炮口消声器的设计与研究;采用多腔室消声碗结构,使火药燃气在消声器中产生激波而损失能量,达到降低炮口压力,实现降低炮口噪声的目的。通过仿真分析、试验验证,结果表明:安装消声器(内径为Φ50 mm光孔)后,在436 m处,火炮噪声比光膛口时降低了18.34 dB,对高炮安装炮口消声器的研究具有一定的指导意义。     

舰船噪声通过特性过零数特征的分析与应用

在正常巡航条件下，舰船沿纵向分布着三个具有不同功率谱特征的声辐射部位。通常，目标舰船距离观测点很远时，舰船可被视为一个点声源，但舰船距离观测点很近时，就不能再被视为点声源，而应被视为体积目标更为合理。分析了舰船做为体积目标时辐射噪声功率谱的纵向特性，利用舰船辐射噪声波形的过零点数分布，构造了舰船噪声通过特性的过零数特征矢量，为舰船目标识别分类研究提供了一种新的特征量，并应用BP网络做了分类实验，实验证明：过零特征可以作为水中目标识别的重要依据，是一种有效的分类方法。     

用刚体界面加速度估算有效载荷的载荷

在有效载荷结构系统的设计/分析过程中,往往使用刚体有效载荷进行系统分析,并利用得到的有效载荷/运载器。界面处的加速度作为弹性有效载荷的输入力函数来确定有效载荷结构的设计载荷。这种分析充其量是一种近似,因为忽略了弹性耦合效应。本文研究了一种计及有效载荷弹性修改的运载器/刚体有效载荷界面加速度的方法。当用一组截断的广义坐标可以描述一个物理系统时,方法是精确的,方法的优点是完整的设计/分析过程可以由负责有效载荷设计的机构来完成。本方法需要计及由于有效载荷的改变而不断修改的主振型,但不需要用组合系统模型得到的全部瞬态解。本方法已用于一个实际的复杂结构——海盗飞船系统。本文将本方法用于海盗飞船得到的结果与用一个系统模型得到的精确解做了比较。     

低频段噪声衰减形状系数

计算分析了小盒段在低频段的噪声衰减。低频段是指平板和体积都受到刚度控制的频域。它完全取决于弹性板的外形。矩形、圆形、圆柱形和球形板壳在低频段的噪声衰减形状系数可用声顺表达示确定。本文对上述形状的元件,在体积、板厚、受声面相同的条件下进行了降声效果的比较。较硬的受薄膜控制的球形和圆柱形盒段比受弯曲控制的平板的盒段有更大的噪声降低量。本文还介绍了实验研究,讨论了实验结果并与理论作了比较。     

高速动车组车内声品质客观参量测试与分析

采用噪声与振动测试分析系统,提取高速动车组车内响度、尖锐度、粗糙度和抖动度等声品质客观参量进行客观评价分析方法的研究,分析高速动车组车内噪声试验测试数据,得出车内心理学客观参量随运行速度变化的分布规律:当运行速度为380 km/h时,响度达到最大值42.6 sone;响度来源除各振源引起振动产生的噪声外,还与车门与风挡等部位密封不严产生的声泄漏有关,响度呈现出随速度提高而增加的趋势;当运行速度达到330 km/h时,各测点尖锐度达到最大值,包间处为2.52 acum;高速动车组车内噪声以低频噪声成分为主,动车组提速对车内尖锐度值影响较小;当运行速度为300 km/h时,包间处粗糙度最高达4.3 asper;当运行速度为330 km/h时,各测点抖动度急剧上升,包间以及车体中央座位处的抖动度相对较大,车体中央座位抖动度最大值达0.127 vacil;该研究结果可为高速动车组减振降噪设计提供数据支持,为高速动车组车内声品质研究提供依据。     

自航式声诱饵声学特性研究

根据自航式声诱饵的声学模拟机理，建立了自航式声诱饵的辐射噪声特性模拟模型和声反射特性模拟模型，深入分析了自航式声诱饵和潜艇的声学特性差异，主要有三点：1）指向性差异：潜艇辐射噪声的指向性近似于各向同性，而诱饵模拟辐射噪声的指向性取决于发射换能器的发射指向性；2）目标强度差异：潜艇目标强度随声波入射角度的变化而变化，而诱饵模拟的目标强度取决于发射换能器的发射指向性；3）尺度差异：诱饵模拟的尺度特性与潜艇的尺度特性是有差别的。文中指出了对抗自航式声诱饵的几点研究方向：利用诱饵模拟的辐射噪声与潜艇辐射噪声在指向性上的差异以及诱饵模拟与潜艇的尺度特性差异作为对抗自航式声诱饵的突破点。文中内容对于水声反对抗具有一定参考意义。