UUV地面振动测试及其水下辐射噪声评价研究

摘要

水下无人运载器（UUV），在水下航行噪声的测量和评定是一件事关产品关键性能而又复杂费时、成本高昂的工作。本文针对某UUV产品提出，以简单快速、低成本的地面振动测试预测复杂费时、成本高昂UUV水下航行噪声评定为最终研究目标，据此本文进行了可行性研究。
　　本文首先对UUV水下航行噪声的产生机理进行了较深入的研究，对UUV水下航行的机械噪声、螺旋桨噪声、水流体动力学噪声进行了较详尽的分析和估算。基于振动理论、噪声形成机理指出UUV的地面振动测试与水下航行噪声密切相关，从理论上指出所提出的最终研究目标是可行的。在此基础上进行了实验研究，建立了较完整的UUV地面振动加速度测试系统和螺旋桨声压测试系统，进行了可行性验证实验。实验数据处理和结果分析表明，本文的研究达到了可行性研究目标，取得了阶段性成果：基于UUV水下航行和地面试验的振动、噪声的机理研究，从理论上指出根据UUV地面相关试验预测UUV水下航行噪声强弱是可行的；建立UUV地面试验中非接触式螺旋桨声压测试系统，为螺旋桨噪声这一重要相关因数测试提供了手段；采用更适合内含周期性信号变化的“倒频谱”信号分析技术，为UUV的故障诊断、分析和降噪提供了新的数据处理方法，等等。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1 研究目的意义

1.2 无人水下运载器发展

1.3 振动测试系统的发展

1.4 水下噪声评价方法

1.5 水下噪声相关性为UUV噪声水平研究提供理论依据

1.6 主要研究内容

2 UUV水下航行噪声机理分析及信号处理方法

2.1 UUV主要噪声源形成机理及传递过程

2.2 机械噪声机理分析

2.3 螺旋桨机理分析

2.4 水动力性噪声理论分析

2.5 水下噪声相关性总结

2.6 实例的仿真分析

2.7 本文中信号处理方法简介

3 UUV地面振动测试系统

3.1 实验对象和传感器选择及二次仪表选择

3.2测试点的选择

3.3 UUV地面振动测试系统

3.4 实验的几点说明

4 UUV地面振动与水下噪声相关性探讨

4.1 UUV地面振动与水下航行噪声相关性初探

4.2 UUV壳体振动与水下噪声相关性探讨

4.3 电机振动与水下噪声相关性探讨

4.4 鳍板振动与水下噪声相关性探讨

4.5 螺旋桨振动与水下噪声相关性探讨

4.6 水下噪声评价初步探讨

5 总结与展望

5.1 研究工作总结

5.2 科学技术进步和创新点

5.2 工作展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文目录

致谢