某微型车的噪声分析及进气消声器的应用

通过整车车外噪声分离实验和发动机台架声强实验,发现造成某型车外加速噪声偏高的主要噪声源是其发动机的进气噪声。在对发动机进气噪声进行频谱分析后,得出了构成进气噪声的主要频率成份,在此分析的基础上设计了一种亥姆赫兹(Helmholtz)共振式进气消声器。安装进气消声器后,根据国家相关标准进行了发动机台架实验和整车车外加速噪声实验,结果表明进气噪声得到有效控制,从而使整车车外加速噪声降噪声量达6 6dB(A)。     

脊状表面降噪特性研究

采用大涡模拟湍流模型(LES)仿真计算V型脊状面的湍流边界层流噪声,研究了V型脊状结构高宽比对降噪特性的影响。计算结果表明,大高宽比脊状结构降噪效果更加突出,其高频区的声压密度及峰值处的频率较其他两种尺寸都有明显减少,其中声压级最大减小量5dB。通过比较其上部区域流场的涡量及湍流脉动强度,发现如果脊峰更加"尖削",则脊状表面抑制涡发展、"稳定"湍流脉动的能力增强,而这就是其获得更好降噪效果的主要原因之一。     

基于统计能量分析法的船艇机舱舱室噪声仿真

以某一船艇机舱为例,从机舱发动机表面振动声辐射着手,建立了机舱的统计能量分析(SEA)模型,对船艇机舱的进行了仿真计算。结果表明,统计能量分析法与实际测量值吻合,SEA模型的计算值与舱内声压水平实测值误差在主要频带达到3dB以内。     

一种曲伸式 DFB 光纤激光水听器探头的研究

为了提高 DFB(分布反馈式)光纤激光水听器的声压灵敏度,改善其动态特性,设计了一种曲伸式DFB 光纤激光水听器探头结构.该结构在保持激光器原有优点的同时,通过增大声压作用面积并将压力转化为对激光腔的轴向应变,有效地实现了声压增敏,同时通过机械结构改善了水听器的动态特性.利用有限元软件 ANSYS 对该结构进行了优化设计,加工制作了备构件并对 DFB 光纤激光器进行了封装,制作出长度约80 mm、直径仅6 mm的水听器原型样品并进行了实验研究.实验结果表明,采取该种形式的结构对 DFB光纤激光器进行封装后,探头的声压灵敏度提高了约17.5 dB,在500～1 500 Hz频率范围内具有较平坦的灵敏度响应.     

大深度复合同振式矢量水听器设计

针对目前深海无人移动平台缺乏与其工作深度相匹配的复合同振式矢量水听器的问题,采用薄壁铝合金球壳作为矢量通道,压电陶瓷圆环作为声压通道,设计制作了一型大深度复合同振式矢量水听器,并用理论计算、有限元仿真和实验测试的方法对其声学性能和耐压性能进行了验证。该水听器的外径为85 mm,质量为398 g,平均密度为1 240 kg/m~3,工作频段为20～3 000 Hz,矢量通道呈余弦指向性,灵敏度为-187 dB@500 Hz,声压通道无指向性,灵敏度为-191 dB@500 Hz,耐压深度为2 000 m。海上试验表明,该水听器能够搭载在水下滑翔机等深海无人平台上执行声学探测任务,在大深度声学探测领域具有重大的应用价值。     

回转体表面条纹沟槽降噪水洞试验

在深入探讨条纹沟槽表面减噪机理的基础上,对条纹沟槽表面回转体开展了水洞噪声测试实验研究.实验模型表面条纹沟槽采用了直接加工的实现技术,模型头部为半球形圆头,尾部线型采用双参数尖尾曲线.一系列实验结果表明,条纹沟槽表面回转体与相同形状尺寸的光滑表面回转体相比,具有较明显的降噪效果,最大降噪量超过4dB,降噪量与条纹沟槽的尺寸、水流速度有关.可见,条纹沟槽是一种降噪效果明显、应用价值高的降噪新方法.     

Ag/AgCl电极海洋电场探测机理研究

为研究Ag/AgCl电极海洋电场探测的机理,从电路角度建立了响应电场E′与发射电场E的函数关系,对自制的Ag/AgCl电极进行交流阻抗、Tafel和电极电场响应测试。结果表明:自制的Ag/AgCl电极在0.1 Hz的阻抗值大小约为10Ω,交换电流密度为1.61×10~(-3) A·cm~(-2),具有较好的电化学性能,且Ag/AgCl电极交换电流密度和表面积越大,探测性能越好。该测试结果与计算值能较好地吻合,验证了相关函数关系的正确性,说明基于具有稳定电位的Ag/AgCl电极探测海洋电场信号等同于测量电极对间海水的电压,从电路的角度解释了Ag/AgCl电极的海洋电场探测机理,具有一定的理论创新性。     

基于EMD与Hilbert变换的舰艇空化调制信号检测方法

针对舰艇推进器空化噪声检测中调制特征弱、背景干扰强等问题,提出了一种基于时延相关降噪、经验模态分解(EMD)和希尔波特(Hilbert)变换相结合的解调算法。该算法通过引入时延相关算法有效抑制了背景噪声,并利用EMD技术的自适应频带划分功能完成调制特征频带定位,实现了低信噪比条件下调制信号的有效检测。仿真试验证明:该方法在信噪比为-12dB、-15dB、-18dB条件下的检测效果明显优于传统的Hilbert变换等5种方法,且背景噪声干扰成分得到了有效抑制,调制信号检测效果显著提升。最后,通过推进器空化信号检测台架试验验证表明:该方法能够有效捕捉舰艇空化噪声信号中与转速、叶片数密切相关的调制特征。     

基于遗传算法的复合材料圆柱壳水下声辐射优化

为了降低艇体的振动噪声,建立了复合材料圆柱壳的有限元模型,并对其水下振动和声辐射特性进行了研究。在此基础上,分析了复合材料圆柱壳水下声辐射的优化模型;基于遗传优化算法,以复合材料铺层角度为设计变量,以流固耦合面内辐射声压的最大值为优化目标,进行了优化分析。结果表明:对复合材料圆柱壳的铺层角度进行优化设计可以有效提高其声辐射性能,相比对称铺层方式,优化后的远场辐射声压级在50～300Hz频段内平均降低了3.6dB。该结果验证了优化设计的有效性,为下一步进行大型复杂水下结构的声辐射优化研究提供了一定的思路。     

顾及噪声影响的GNSS高程序列预测Prophet方法

全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)高程时间序列具有非平稳、非线性、含噪声等特点,在深入研究Prophet预测模型的基础上,针对Prophet预测模型对于趋势信号和周期信号有良好预测效果这一特性,提出一种引入经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)的“降噪—分解—预测”组合GNSS高程时间序列预测方法。该方法先将原始时间序列进行EMD降噪,再对降噪后的序列进行分解预测,最后重构各分量预测信号为最终预测序列。通过对实测高程数据进行研究,实验结果表明：降噪后信号的平均信噪比为10.30dB,能量百分比平均为88.75%;利用所构建的短期预测方法,GNSS高程时间序列预测结果的均方根误差分别平均提升26.41%和14.88%;平均百分比误差分别平均提升18.92%和7.91%,验证了组合预测方法的有效性及实用性。     

柴油机排气噪声的有源控制研究

对四缸四冲程柴油机（4－85）1500r／min时的排气噪声的低频进行了分析利用声辐射理论,设计出引入次级声场的装置．对排气管与机器相连接法兰盘上的振动信号与噪声信号进行了相干函数分析．此外,利用高速信号处理芯片TMS320C25完成了一套自适应控制系统的初步设计．     

船用锅炉排烟余热利用的研究

为了充分利用锅炉排烟余热,可将船用锅炉通风系统中配备一台燃气涡轮,在高负荷时进入烟囱前的锅炉排烟(即从经济器管束排出的烟气)流经该涡轮时所作的功可带动通风系统的压气机,但在低负荷时压气机需由燃气涡轮和辅助汽轮机联合驱动.经对该通风系统的压气机、燃气涡轮和汽轮机进行有关热力计算,结果表明:在锅炉通风系统中采用燃气涡轮来利用进入烟囱前的锅炉排烟余热,可以显著降低锅炉烟囱排烟的温度和节省蒸汽的消耗量.     

利用波形合成技术对柴油机排气噪声实行有源控制的研究

对四冲程柴油机(4-85)的排气噪声的机理和特性进行了研究;利用波形合成的原理,控制高速信号处理芯片TMS320C25合成次级声源的声波,可以实现宽带消声．对柴油机的排气噪声进行了有源消声的初步设计．     

常规潜艇废气涡轮增压柴油机排气冷却消声器的功用分析

本文分析了德国ＭＴＵ３９６ＳＢ８３和ＭＴＵ３９６ＳＥ８４两型潜用废气涡轮增压柴油机的排气冷却消声器的功用。作者认为,该排气冷却消声器的功用不仅仅是削减排气（空气）噪声,降低废气温度和减少废气向舱室内部的传热,更重要的是为了减少常规潜艇通气管状态柴油机水下排气所激起的水噪声和为了改善废气涡轮增压柴油机通气管状态高背压时的启动性能和变背压时的工作稳定性。文中还分析了该排气冷却消声器的其它一些功用。这些分析对发展我国潜用柴油机技术及常规潜艇采用废气涡轮增压技术有一定的指导意义。     

敷设气囊的充水圆柱壳的声辐射

为降低充水圆柱壳受内部点声源激励时的水下辐射噪声，在其外壳上敷设气囊，形成气囊圆柱壳。为指导气囊圆柱壳的设计，将充水裸圆柱壳和充水气囊圆柱壳分别简化为单、双层无限长隔板。比较隔板、气体与水的波阻抗，分析了气体声速与层厚对双层无限长隔板在平面声波入射时低频声辐射的影响机理。分析表明，声速小的气体和适当的气层厚度可以降低双层障板的辐射噪声。采用声无限元法计算了气囊圆柱壳的水下声辐射，结论与对隔板的机理分析吻合。优化设计出的充水CO2气囊圆柱壳的水下辐射声功率与远场辐射声压明显低于充水裸圆柱壳。     

商业综合体室内步行街烟气控制措施有效性数值模拟研究

以实现商业综合体室内步行街＂准安全区＂为目标,对自然排烟和机械排烟两种烟气控制措施的有效性进行数值模拟研究。采用FDS和Building-Exodus模拟方法,在两种烟气控制措施下分别计算商业综合体室内步行街内的危险临界值TASET和人员安全疏散需要时间TRSET。研究结果表明：适当的烟气控制措施是＂准安全区＂实现的充分条件,在同等条件下,自然排烟的有效性优于机械排烟。计算结果表明,自然排烟面积与排烟效果成正比。研究证明,若将自然排烟和机械排烟相结合,可以有效应对火灾时多种不利情况,增强排烟的可靠性。     

建筑中庭排烟性能化设计与分析

采用火灾烟气控制工程计算方法,设定较适合的火灾场景,对某中庭建筑排烟方式进行性能化分析,得出采取自然排烟方式的可行性建议,并确定了排烟设备的选型、数量和控制方式。     

柴油机间歇性排气噪声自适应有源前馈控制的DSP仿真

分析了柴油机排气噪声的特征,利用自适应有源前馈系统对噪声进行控制;对间歇性噪声的控制进行了建模分析;对柴油机的排气噪声进行了有源消声的初步设计;参考柴油机实际工况,利用高速信号处理芯片TMS320F2812进行了编程及调试;通过实测数据和DSP仿真实验验证了所采用方法的有效性。     

柴油机排气噪声有源消声模型及模拟试验

针对柴油机排气噪声的特点,建立了波形合成宽带同频谐波自适应消声模型;对柴油机的排气噪声进行了有源消声的初步设计;参考柴油机实际工况,利用高速信号处理芯片TMS320C25的汇编语言进行了编程及调试;设计并进行了模拟试验,分析了试验情况,得出了结论.     

高灵敏度GPS软件接收机捕获算法

针对传统方法难以实现室内环境下GPS信号的捕获以及传统弱信号捕获算法的一系列弊端,介绍了一种新的捕获算法。由于数据段通过“先累加后相关”的方式进行相干积分可以减少运算量,以此方法改进的半位捕获法进行数据段选择可以避免导航数据位翻转,并且改进后的差分相干积分能够减小非相干积分造成的“平方损失”和改善信噪比,融合上述优点,提出了一种新的算法,为高灵敏度GPS软件接收机的实现提供了保证。仿真结果表明,此算法极大的提高了接收机的捕获性能,并且能够快速捕获到载噪比低至25dB/Hz的微弱信号。