有源振动噪声控制技术在潜艇中的应用研究

阐述了有源振动噪声控制技术中控制器、作动器和传感器三大关键技术的研究进展,基于有源结构声控制已逐步成为未来主动噪声控制的一个重要的发展方向,主要介绍了振动主动控制方面的研究进展.从振动主动控制和噪声主动控制两个方面,介绍了振动噪声主动控制技术在舰船减振降噪中的应用现状,针对潜艇声隐身设计中被动振动噪声控制措施存在的不足及主动控制技术的发展现状,探讨了振动噪声主动控制技术在空间和有效载荷有限的潜艇中的应用前景,列举了未来潜艇声隐身设计中振动噪声主动控制技术可能的应用场合,以期为提高我国潜艇的隐身性能提供一定的借鉴作用.指出其对于提高潜艇的声隐身性能的重要意义.     

潜艇水动力噪声的自航模试验技术研究

探讨了一种新型的潜艇流噪声与螺旋桨噪声的模型试验方法——自航模水动力噪声测试技术。该方法通过合理的试验方案设计及信号处理手段，在背景噪声相对较低的测试环境中，可得到具有时间通过特性的噪声信号，识别出流噪声与螺旋桨噪声。     

船用螺旋桨叶片振动辐射噪声数值分析

螺旋桨噪声是舰船水下噪声的重要组成部分,它会影响舰船的隐身性能。螺旋桨水下噪声可分为流体动力噪声和叶片振动辐射噪声。本文计算研究了螺旋桨叶片振动辐射噪声,首先采用CFD方法对螺旋桨敞水特征进行模拟,提取螺旋桨表面的压力波动作为外部载荷;再利用有限元方法对螺旋桨进行振动响应分析;最后以振动响应作为声辐射边界条件,利用边界元方法计算了螺旋桨的振动辐射噪声。     

充液管道振动研究

充液管道系统中液体的压力脉动和管壁的结构振动会引起很强的振动和噪声，甚至导致管系或机器的损坏。由于在充液管道中存在多种振动波，且它们之间会发生耦合，振动机理非常复杂。因此长期来许多学者对此进行了大量的研究。本文主要综合阐述国内外关于管道振动的研究概况，并集中讨论充液管道振动噪声的研究。     

螺旋桨-轴系-艇体耦合系统振动控制分析与试验

针对螺旋桨非定常激励力经由推进轴系激励艇体结构从而诱发辐射噪声问题,提出一种轴系纵向振动主动控制方法,将纵振控制器对称安装于推力轴承座上,通过反馈控制抑制轴承座振动。对螺旋桨-轴系-艇体耦合系统进行振动建模、控制和声辐射仿真分析,结果表明由纵向激励引起的艇体振动和辐射噪声能够得到抑制。为验证纵振控制器效果,在推进轴系试验台上进行试验验证,结果表明主动控制能够有效抑制推力轴承基座的纵向振动。     

弹性环式挤压油膜阻尼器减振机理初探

弹性环挤压油膜阻尼器是一种新型的旋转机械支点阻尼器，其良好的减振特性，能够有效地对转子一支承系统振动进行控制。本文通过对ERSFD动力特性的理论和试验研究，初步从三个方面获得了减振机理：油膜阻尼吸收部分振动能量；弹性环凸台接触状态能控制支点刚度，从而调整临界转速，减小振动峰值；弹性环通过变形储存部分振动能量并缓慢释放。     

船舶动力与传动装置振动控制技术发展研究

动力与传动装置的振动经支承基座传递至船体,是引起船舶振动与辐射噪声的重要因素之一,也直接影响了船舶声学性能与海洋声学环境。本文阐述了船舶动力与传动装置振动控制技术理论研究及工程应用的基本背景,从动力学优化设计、振源控制、被动控制、主动控制等方面梳理了国内外动力与传动装置振动控制技术的发展现状;着重从面向功率流控制的低频主被动隔振、自适应系统与宽频带振动控制、基于超材料/超结构的振动噪声控制、面向声辐射的振动智能感知与控制等角度凝练了相关振动控制技术的发展趋势。结合我国动力与传动装置振动控制技术面临的应用挑战提出了发展建议：加强动力与传动装置振动基础理论研究,加快关键技术攻关与转化应用;鼓励开发系列化振动主动控制装置产品,建立完善的行业技术标准体系;强化国家级研究平台以及人才培养基地,加快推进“产学研”深度融合。     

大型电力变压器振动和噪声控制方法研究

本文在简要分析变压器振动和噪声产生的机理、传播途径和各种影响因素的基础上,论述了通过改变变压器油箱的动力特性来控制大型电力变压器振动和噪声的措施。     

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。     

机械动力学及其工程应用国际学术会议在西安召开

“机械动力学及其工程应用”国际学术会议于1988年8月27日至8月31日在西安召开,这是我国首次举行的机械动力学方面的国际性学术会议.这次会议汇集了机械动力学方面的中外著名学者,会上宣读和交流了165篇学术论文,论文内容包括参数识别、模态分析、动力学优化、动力分析及有限元法、机器人动力学、振动分析、振动控制、颤振、非线性振动、阻尼技术、噪声分析及控制、故障诊断、实验技术与计算方法、时序分析、液压和管道动力学、加工精度等,反映了这些领域中的研究新成果和新发展,对促进机械动力学学科的进一步发展起到积极作用.     

潜艇振动与噪声控制技术的最新研究进展

振动和噪声控制技术能最大限度地减少潜艇的声学特征,使其难以被声呐探测。对潜艇振动与噪声源进行分析;对振动控制技术和主、被动消声技术的一些最新研究进展进行报道;并对潜艇的噪声和振动控制技术的发展趋势作一些展望。     

管路振动噪声对船舶总体声隐身特性的影响

船舶声隐身性能由其自身的噪声量级确定,而管路系统的噪声又是船舶噪声的重要组成部分,由于管路噪声有其自身的特点,因此对于船舶声隐身性能的影响也具有其特殊性。结合工程实践分析船舶管路振动噪声与船舶总体声隐身特性的关联关系,得出管路的水动力噪声是影响船舶声纳平台区自噪声的主要干扰源之一的结论。围绕管路水动力噪声的生成特点,提出几点工作建议供同行参考。     

艇尾实尺桨空化初始航速和高频噪声谱的工程预报

为了实现艇尾实尺桨空化初始航速和高频噪声谱的工程预报,采用模型桨空化多相流模拟和实桨高频噪声谱半经验公式预报相结合的方法,预报了SUBOFF潜艇标称伴流下的实尺度7叶大侧斜桨的空化初始航速和高频噪声谱曲线以及特定频率1kHz处的谱源级。空化模拟和空化初生的较高预报精度由E779A桨的空化形态、空化面积和初生空化数的预报给予了校验。半经验公式的适用性由USS212型潜艇和Agosta-80潜艇的螺旋桨噪声预报给予了校验,精度适中。计算结果表明:7叶桨在水深16.8 m时空化初始航速为12.8 kn,6 kn航速下1 kHz处谱级为101.7 dB,较相同水深下Agosta-80潜艇临界航速高2.6 kn、谱级低0.3 dB,表明噪声性能更优。较好地建立了艇尾实尺桨空化初始航速和高频噪声谱预报的工程应用方法。     

阻振质量在出海管路减振降噪中的应用

探讨了现代船舶的海水管系水噪声问题。通过对这种水噪声特性的分析,提出了一种工程上易于实现的出海管路减振降噪新方法,在管道表面添加阻振质量,分析了阻振质量对振动波传播的影响,同时基于FEM/BEM法,讨论了阻振质量对出海管道声辐射的影响。结果表明,阻振质量具有明显的减振降噪效果,这对现代舰船出海管路的减振降噪具有重要的参考意义。     

推进轴系纵向振动引起的艇体声振特性分析

螺旋桨在艇体艉部不均匀伴流场中旋转产生的脉动推力激励起推进轴系纵向振动,振动经推力轴承基座传递至艇体,引起艇体水下低频辐射噪声。通过建立推进轴系、推力轴承基座和艇体耦合结构模型,分析推进轴系─艇体的耦合振动模态,结果显示,艇体弹性支撑边界条件对推进轴系的纵向振动特性有一定影响。采用基于模态叠加法的有限元结合边界元方法分析推进轴系纵向振动激励下的艇体水下辐射声场,分析表明,艇体第1阶纵向振动模态是参与艇体水下声辐射的主模态。进一步在推力轴承及其基座间安装动力吸振器以减小推进轴系纵向振动向艇体的传递,使艇体水下辐射噪声得到一定程度上的控制。     

大涡模拟预报螺旋桨辐射噪声的三种声学方法

螺旋桨噪声是船舶的三大噪声源之一,研究螺旋桨的噪声现象具有很大的现实意义。首先划分了螺旋桨的结构化网格,进行了网格收敛性分析,然后采用大涡模拟方法计算螺旋桨水动力。在噪声计算中采用了FW-H方程、结合Virtual lab的旋转偶极子辐射、涡声方程三种方法进行预报,并与换算到自由场的试验结果进行对比分析。结果表明,采用大涡模拟可以预报螺旋桨的辐射噪声,三种方法均满足工程应用需求。     

基于主动艉支承的推进轴系横向振动抑制仿真与实验研究

提出一种基于主动艉支承的推进轴系横向振动传递控制方法,以抑制水下航行器的低频声辐射。该方法将传统的艉轴承支承方式由面支承改为点支承,通过六个主动作动器抑制螺旋桨横向激励力经由艉轴承向壳体的传递。建立包含主动艉支承的螺旋桨-推进轴系-壳体耦合系统动力学模型,分析系统振动传递特性及控制策略可行性;结合自适应控制算法,计算螺旋桨横向激励下的振动传递抑制效果。构建包含主动艉支承的螺旋桨-推进轴系-壳体实验系统,进一步验证控制方法的有效性。仿真与实验结果均表明主动艉支承对于螺旋桨横向激励力经由艉轴承向壳体的传递具有明显抑制效果,可有效降低壳体表面法向振动。     

锯齿形叶梢螺旋桨高负荷水动力和减振降噪特性试验研究

本文用涡动力学理论分析了锯齿形叶梢对螺旋浆的梢涡的影响，在拖曳水池中分别对常规、后倾且倾斜和后缘锯齿形叶梢的螺旋浆模型进行了水动力特征试验。在大型空泡水洞中的模拟伴流场中分别对这三种形状叶梢的螺旋浆模型进行了高负荷水动力时的脉动压力和噪声测试，试验结果表明，用锯齿形叶梢螺旋浆在高负荷时效率可提高2．5％，激振力降低44．2％，噪声下降3－5dB。而这一切是在用后倾侧斜叶梢螺旋浆已经取得了明显增效和减振降噪效果的基础上又增加的效果，试验验证了用涡量汇的理论分割浆叶梢涡的设计思想是正确的和可行的。