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类型 基础研究 预答辩日期 2018-03-11
开始(开题)日期 2013-01-17 论文结束日期 2018-01-22
地点 健雄院二楼会议室 论文选题来源 国防项目    论文字数 6 (万字)
题目 **辐射噪声的数值预报方法及****分析研究
主题词 螺旋桨,空化噪声,非均匀流,**圆柱壳体, **
摘要 螺旋桨噪声(包含空化噪声)、**的机械噪声和水动力噪声是水声目标在运动中重要的噪声源,包含了丰富的目标信息和其结构特征,这些特征宽容性强,可分性好,是水下目标识别的的重要判据。本文在**噪声产生机理基础上建立了水下目标辐射噪声的数学模型,对**辐射噪声进行数值计算及精细化特征分析,建立*噪声特征与水下目标物理结构、工况等之间的关系。本文提出了基于入流速度平滑滤波处理的螺旋桨空化数值计算方法,采用螺旋桨空化数值计算方法预报螺旋桨桨叶片空化面积。利用桨叶片空化面积的空化特征长度计算等效的球形空泡体积,并运用球形空泡噪声模型对螺旋桨空化体积脉动辐射噪声进行了数值计算。空化条件下,本文提出了将螺旋桨负载噪声和空化体积脉动辐射噪声进行相加来数值预报螺旋桨噪声。通过对基于螺旋桨参数变化数值计算的螺旋桨噪声进行低频线谱特征分析,获得了叶频二次谐波与叶频的幅度比值与进速系数间的关系,分析表明空化状态下叶频二次谐波与叶频的幅度比值随进速系数的增加而增加,建立了叶频二次谐波与叶频的幅度比值与进速系数间的多项式回归模型。本文采用有限元方法数值计算**圆柱壳体的振动辐射噪声,预报了对转桨和单桨作为推进器的**圆柱形航行体的流噪声,利用湍流边界压力起伏作为随机激励计算**的流激噪声。通过有限元计算方法分析研究了**圆柱壳体的振动辐射噪声与结构、材料、激励源等之间的关系,获得了最强线谱与圆柱壳体半径间的对应关系,分析表明,最强线谱频率随着半径的增长而减小,建立最强线谱频率与半径间的多项式回归模型。通过对数值计算的**的流噪声和流激噪声的谱特性分析,获得了线谱特征变化与目标几何特征间的部分对应关系,建立相应的数学模型。
英文题目 CHARACTERISTICS STUDY AND NUMERICAL PREDICTION OF ** RADIATION NOISE
英文主题词 Propeller, Cavitation noise, non-uniform, ** cylinder shell, **
英文摘要 The noise source of ** include propeller noises, flow noises of ** and mechanic noises, and these noises include abundant category information and structure characteristics of target. These characteristics have strong tolerance and good separability, and it is an important basic according to underwater target identification. So it is very important for ** mechanism is presented by numerical simulation in this paper. The unsteady N-S equations, Bubble Dynamics equations and RNG turbulence model are solved with a hybrid grid and sliding mesh to predict pressure, velocity and vapor volume fraction in the wake. The numerical method of the vapor volume fraction and pressure in the wake is studied with the inflow velocity is loaded by first order interpolation. The Bubble cavitation volume is predicted through the cavitation feature length based on the propeller cavitation area, and the cavitation volume radiated noise is predicted through the model of cavitation bubble radiated noise. The propeller noise under the condition of cavitation is computed by the method which the loading noise is added to the cavitation volume radiated noise. The characteristics of the propeller in wake is studied through the numerical method of the propeller noise with different parameters and working condition. The results show that the ratio of the amplitude between 2BPF and BPF is increasing with the increasing advance ratio under cavitation condition. Based on the analysis of the low frequency feature, the mathematic model between the ratio of the amplitude between 2BPF and BPF and the advance ratio is studied in the paper. The noise of ** cylindrical shell radiated noise is predicted by the Finite Element Method, the flow noise of ** when the propulsion are single propeller and double propeller is predicted, and the flow noise of vehicle body is computed through considering the turbulent boundary pressure fluctuation as random excitation. The relationship between the features of line spectra with low frequency and the shell structure, the material and excitation of ** cylindrical shell radiated is researched. The characteristics of line spectra of ** cylindrical shell show that the frequency of the strongest line spectra decreases with increasing radius of ** cylindrical shell. The study shows that the line spectrum is related to the cylindrical shell length of **.
学术讨论
主办单位时间地点报告人报告主题
东南大学水声信号处理教育部重点实验室 2011年1月 南京 曹红丽 非均匀(不完全周期特性)螺旋桨空化谱及各种调制谱特征
东南大学水声信号处理教育部重点实验室 2012年5月 南京 姚帅 LFM信号参数估计
东南大学水声信号处理教育部重点实验室 2012年10月 南京 曹红丽 舰船螺旋桨噪声(连续谱)归纳总结
东南大学水声信号处理教育部重点实验室 2013年3月 南京 安良 **方位估计
东南大学水声信号处理教育部重点实验室 2013年7月 南京 曹红丽 非均匀入流条件下螺旋桨无空化噪声数值预报
东南大学水声信号处理教育部重点实验室 2013年12月 南京 王晓燕 **虚警抑制
东南大学水声信号处理教育部重点实验室 2014年10月 南京 曹红丽 壳体振动辐射噪声仿真分析
东南大学水声信号处理教育部重点实验室 2015年6月 南京 王晓燕 **样机实现
     
学术会议
会议名称时间地点本人报告本人报告题目
2011年中国声学学会水声分会学术交流会议 2011年9月 西安 舰船辐射噪声的改进波形结构特征提取和分类
43rd International Congress on Noise Control Engineering 2014年11月 墨尔本 The Numerical Prediction and Features Analysis of Cylindrical Shell Acoustic Radiation
     
代表作
论文名称
舰船辐射噪声的响度和音色特征模型
Nonlinear Features Extraction and Recognition of Ship Radiated Noise
非均匀流中螺旋桨空化噪声缓变分量数值预报及特征分析
非均匀入流中螺旋桨噪声数值预报
The Numerical Prediction and Features Analysis of Cylindrical Shell Acoustic Radiation
 
答辩委员会组成信息
姓名职称导师类别工作单位是否主席备注
戴跃伟 正高 教授 博导 江苏科技大学
李桂娟 正高 研究员 博导 中船重工第760研究所
王忠康 正高 研究员 博导 中船重工第715研究所
吴乐南 正高 教授 博导 东南大学信息科学与工程学院
赵力 正高 教授 博导 东南大学信息科学与工程学院
      
答辩秘书信息
姓名职称工作单位备注
武其松 副高 副研究员 东南大学信息科学与工程学院