基于atv的舰船结构声压贡献量分析与优化方法

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1、分类号：O427.5密级：公开UDC：629.02编号：S201570102中国舰船研究院硕士学位论文基于ATV的舰船结构声压贡献量分析与优化方法作者：陈侯京指导老师：徐青研究员学科专业：船舶与海洋结构物设计制造中国舰船研究设计中心二○一五年月分类号：O427.5密级：公开UDC：629.02编号：S201570102硕士学位论文基于ATV的舰船结构声压贡献量分析与优化方法ShipStructureSoundPressContributionAnalysisandOptimizationMethodBasedonATVTechnology指

2、导教师姓名：徐青职称：研究员学位申请人姓名：陈侯京申请学位级别：工学硕士船舶与海洋结水面舰船专业名称：研究方向：构物设计制造声隐身设计论文提交时间：2015年3月培养单位：中国舰船研究设计中心学位授予单位：中国舰船研究院学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文所有研究工作，均在导师指导下由作者本人独立完成。引用的有关观点、方法、数据和文献已在论文中注明，并与参考文献对应。除论文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体已经公开发表的研究成果。对本文研究作出任何贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式注明并表示感谢。学位论文作者签名：

3、日期：年月日学位论文版权使用授权声明中国舰船研究院和中国舰船研究设计中心有权保存本人呈交的学位论文复印件及电子版，有权向国家有关部门或机构送交论文复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国舰船研究院和中国舰船研究设计中心可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描手段保存或汇编本论文。本学位论文属于：公开内部秘密，在年解密后适用本授权书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日中国舰船研究院硕士学位论文摘要随着低频水声探测技术发展成熟和普及应用，结构路径传递的

4、机械噪声日益严重影响现代水面舰船的声隐身性能，成为亟待解决的突出问题。船体结构、机电设备和外部两相流环境三者耦合形成一个大型复杂柔性振声耦合系统，当舰船运行时，在机电设备激励下，船体结在机电设备激励下产生、传递、扩散结构弹性波，引起外板湿表面的弯曲振动，向水下传播液体弹性波，形成水噪声。为了有效降低水噪声，提高声隐身性能，需要全面系统的研究舰船典型结构振动噪声特性，分析结构振动产生噪声机理，开发优化流程。本文基于定常、确定、线性假设，采用频域下振动系统、噪声系统和“力、振、声”三端物理量分离的研究思路，定量分析结构振动致噪机理，系统的梳理三

5、项结构固有模态参数、模态参与因子、振动传递函数、声传递向量（ATV,AcousticTransferVector）、三种声压贡献量等概念的数学性质和物理基础，讨论这些概念间的关系和技术结合特点，总结提出了结构低频振动噪声问题频域线性技术体系，并设计半消声室122通道同步振动噪声测试联合仿真论证频域线性技术的精度、适用条件和研究加筋板的振动噪声特性，以水面舱段为例开发论证新的优化设计技术路径。本文研究发现，声辐射面振动传递函数和ATV是处理结构低频问题的两大核心；完整、准确的声辐射面振动传递函数需要混合测试和仿真发展新技术，正确仿真声场计算得

6、到ATV的精度可达可达0.5dB；ATV具有易插值性和可存储性，结合结构模态可发展模态声传递向量技术；ATV的数学物理性质使得新的优化设计技术路径将传统路径耗时数月的迭代计算精简到两天左右。本文基于ATV和声辐射面振动结果，还提出快速计算声压贡献量的公式和归一化声压贡献量的概念。此外，有限结构的自由边角有主贡献噪声现象，激励位置对声响应有较大影响，需引起设计的注意；主贡献量区域刚度优化可有效控制声压响应，且控制结果在频段上具有鲁棒性。关键词：舰船声隐身；结构噪声；加筋板；声传递向量；声压贡献量I基于频域线性技术的结构路径机械噪声分析和优化方

7、法ABSTRACTWiththematurityandwidespreaduseoflowfrequencysoundwaterdetectiontechnique,themechanicalnoiseseverelyimpactstheperformanceofthesurfaceshipradiationnoiseandtheinteriornoisestealthdesign,whichbecomesahighlightedissuethatshouldbeimminentlysolved.Shipstructure,electrom

8、echanicalequipmentandexternaltwo-phaseflowenvironmentformalarge,complexandflexiblevibrati