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。     

艉轴轴承支撑长度对水下结构振动与声辐射的影响

从振动模态和能量的角度,研究了艉轴轴承支撑长度变化对推进轴系振动及传递特性的影响。同时,采用FEM/BEM方法,建立了水下结构流固耦合模型,分析得到了结构表面的均方法向速度级、辐射声压级和辐射声功率级频响曲线,并研究了艉轴轴承支撑长度对结构振动和声辐射的影响。结果表明:艉后轴承长度对轴系振动传递影响较大,艉轴轴承支撑长度对结构总体声辐射影响较小。     

纵向激励下轴艇耦合结构声辐射特性及影响因素

通过建立轴艇耦合结构模型,结合船舶三维声弹性理论,分析了螺旋桨纵向激励下耦合结构的振动和水下声辐射特性及分布规律,并研究了其对不同影响因素的敏感性。结果表明:轴艇耦合结构纵向振动在潜艇水下声辐射中有明显体现,是水下声辐射的重要组成部分;通过减小推力轴承纵向支撑刚度、增加艇体壁厚和增加纵向肋骨,可以有效降低潜艇水下辐射声压级,提高其声隐身性能。     

吸声层特性与布置对导管声辐射的影响

采用基于NASTRAN无限元技术的导管声学计算方法,对敷设吸声层的有限长导管声辐射特性进行了研究,讨论了吸声层阻抗值、布置位置和方式对导管声辐射的影响。结果表明:吸声层的声阻值对导管辐射声能量影响较大,而声抗值影响较小;将吸声层布置在近声源段或者出口段对于降低总辐射声能量的效果相当,但在出口段布置吸声层更有利于导管发挥侧方屏蔽效应;采用不对称式吸声层对于降低声功率和特定方向上的声压级并无绝对好处,需视频段具体分析。     

爆磁压缩发生器延时控制系统的分析与改进

延时控制系统是保证爆磁压缩发生器运行的关键部件,介绍了传统平板型开关延时控制系统的工作机制,分析了其优缺点。在此基础上,通过理论和实验研究,对平板型开关延时控制系统进行了改进,采用固化的同轴式导爆索接通开关,提出了一种符合爆磁压缩发生器工作要求的同轴型开关延时控制系统,测量了导爆索的爆速和固化开关的导通时间,并在爆磁压缩实验中对该延时控制系统的性能进行了验证。     

地面热成像系统观察条件下目标能见度模型

本文在研究大气自我传输特性的基础上,对目标与背景的辐射传输特性进行了分析,提出了大气干扰辐射度,视辐射对比度和视辐射对比阈的概念,推导了地面热成像系统观察条件下的目标能见度模型公式,并通过实验初步验证了该能见度模型公式的可信性。     

某型号燃气发生器故障的仿真再现

为对某次失败的火箭发射过程进行故障分析,本文对可能的故障情况进行了数值仿真研究.根据飞行过程的故障现象及箭载测量数据分析了可能的故障原因,并根据燃气发生器的特点对该燃烧室内雾化、燃烧过程进行了数学建模和数值仿真.根据可能的故障情况进行了逐一的数值仿真和结果分析,并与有限的箭载数据进行了对比.结果表明:采用该数学模型能够很好地对火箭发射过程中的故障进行再现;该型号的燃气发生器存在一定的设计缺陷,需要进行设计优化;扰流环倾斜是此次飞行最有可能的故障情况.     

四种螺线管型爆磁压缩发生器的实验研究

实验研究了四种螺线管型爆磁压缩发生器,给出了其主要实验结果和结论。     

逆边界无网格法声源识别的理论与实验

针对逆向求解声源识别中的声辐射传输建模问题,采用无网格法将Kirchhoff- Helmholtz边界积分方程离散为受边界条件约束的有限维线性方程组,通过分块矩阵法对该约束方程组进行求解,得到了离散后声辐射传输模型的数值表达式.在此基础上,进一步研究了逆向求解声源识别问题的基本原理及其不适定性.为克服其不适定性,采用Tikhonov正则化和L曲线正则化参数选取方法,从而确立了有效的逆向求解方法.此外,还进行了扬声器阵列声源识别实验,实验结果验证了逆边界无网格声源识别理论和方法的可行性及可靠性.     

基于FPGA的脉冲发生器的设计

以脉冲发生器为研究对象 ,介绍了脉冲发生器的基本原理、硬件构成和实现方法 ,阐述了一种基于DSP -FPGA数字系统的PWM控制脉冲生成方法 ,并给出了仿真及实测实验结果。     

超声速调制气流声源声压级增益特性的理论与实验

通常认为,当气室压力提高到一定程度,调制气流声源声压级输出将趋于饱和。为了从基本原理上探讨进一步提高声源输出的途径,设计了收缩-扩张喷口,将调制作用上游的声速流动提高至超声速。理论分析表明,来流气压较高时,超声速调制优于声速调制,可获得一定的声压级增益。增益量随喷口面积比减小而增加。旋笛实验在调制频率较低时得到了超声速调制的声压级增益;调制频率较高时,受瞬态作用的影响,参与调制的气流很可能未完全发展为超声速流动,超声速调制与声速调制的旋笛性能相同。     

潜艇耐压壳动力学响应和声辐射研究概况与趋势

论述了流场中潜艇耐压壳自由振动、受简谐力或力矩作用和受冲击载荷情况下的动力学响应和声辐射研究概况 ,讨论了带有阻尼材料的复合潜艇耐压壳的动力学和声辐射研究情况 ,以及阻尼材料的破坏研究概况 ,并指出了今后的研究方向     

固体中的高压声速

高压声速是表征凝聚介质在极端条件下性质的重要参数之一。从冲击绝热线和Gruneisen物态方程出发,导出了与冲击绝热线相容的等熵线,进而给出了沿等熵压缩线和等温压缩线以及冲击绝热线的声速的计算公式。对铝和钨的Hugoniot声速进行了计算,计算结果与实验结果符合得很好。     

不同介质中声辐射相似性

研究不同介质中声学相似条件,可为空气噪声实验数据推算相应条件水下辐射噪声,替代复杂水下实验提供依据。因此,首先运用了因次分析法对任意不同介质中的声辐射相似性进行了分析;然后,采用结构有限元耦合流体边界元理论,利用NASTRAN计算模型表面流固耦合振动;最后,通过FORTRAN边界元程序计算辐射声场;以加肋圆柱壳为对象在水和空气两种典型介质中进行了数值模拟验证。理论推导与数值计算的结果一致性表明:不同介质中两个几何相似、表面振动相似的系统间结构表面振幅与该系统几何尺度成正比、表面振动波波长与该系统传声介质中声波波长成正比时,两个模型的无量纲声压相等。     

复杂声场环境下的近场声全息技术

近场声全息对测量环境的严格要求限制了它在工程实际中的应用,特别是利用互谱法求解全惠面声压时,参考信号的获取极为关键.针对有多个噪声源同时存在的复杂声场环境,提出一种工程解决方法,利用振动信号和声源出口处的信号作为近场声全息的参考信号,在传递函数法的基础上推导出全息面上分离的复声压,由此达到复杂声场环境下的近场声全息重建...     

利用声强工作的水雷声引信

提出了一种新型的水雷声引信。该引信使用的是水下声强矢量而不是以前通常使用的声压,并且采用双水听器信号的互谱方法测量水下声强矢量。这使得引信能够利用更多的舰船目标信息,其结果是该引信在目标的定位和识别方面具有显著的优势。     

轻薄飞行舱结构的隔声模型与分析计算

对轻薄飞行舱结构的噪声隔离问题,提出了针对外形和构造较复杂的轻薄飞行舱结构的隔声模型和分析方法,并与模拟舱的隔声测量进行了比较,结果表明本文提出的隔声分析方法与计算模型是正确可行的,计算结果可作为评估飞行舱结构在隔声要求方面的依据     

通孔与闭孔泡沫铝水下隔声性能实验研究

对空气饱和与水饱和两种情况下的通孔泡沫铝以及闭孔泡沫铝开展了水下隔声性能实验研究。实验结果表明:在[500,4 000]Hz范围内,水饱和通孔泡沫铝和闭孔泡沫铝具有良好的隔声性能,而空气饱和通孔泡沫铝水下隔声性能相对较弱。与现有橡胶类水声去耦材料相比,水饱和通孔泡沫铝具有良好的低频、宽带隔声特性以及耐压且不受温度的影响等特点,可以作为一种潜在的性能优良的水声去耦材料。     

战场目标声音识别关键技术研究

战场目标声音探测技术在现代战争中发挥着越来越重要的作用。针对战场目标声音识别的一些关键技术进行了研究。首先分析了目标声音探测技术的军事应用特点,然后对战场典型目标发出的噪声的物理特性进行了分析。最后论述了战场目标声音识别技术中的几种关键技术,重点分析了特征提取中的LPCC、MFCC技术以及分类器中的隐马尔可夫模型,为战场目标声音识别系统的开发奠定了基础。     

虚拟战场的实时四声道立体声合成

面向虚拟战场提出了实现实时四声道立体声合成的简化算法。针对四声道立体声的特殊性 ,首先探讨了四声道立体声系统中扬声器的配置方案。在四声道立体声系统扬声器配置方案的基础上 ,解决了单声源的表示、声强衰减及实时立体声化问题 ,然后提出一种评价混声效果的标准及一个评价声源对整个声音所作贡献的公式 ,并由此提出一个混声公式 ,从而解决了多声源环境的实时混声问题。该套算法用于应用系统 ,取得了较好的效果。