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船舶振动噪声源传递路径分析及试验验证 被引量:25
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作者 曹跃云 张磊 +2 位作者 杨自春 何元安 郭文勇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第22期158-162,共5页
针对工况传递路径分析(Operational transfer Path Analysis OPA)方法在工程应用中虽具吸引力、尚存准确性难以满足船舶实际应用需求等问题,将多源信号视为卷积混叠,提出耦合振动噪声源分离方法。建立船舶OPA模型,结合船舶传递路径振声... 针对工况传递路径分析(Operational transfer Path Analysis OPA)方法在工程应用中虽具吸引力、尚存准确性难以满足船舶实际应用需求等问题,将多源信号视为卷积混叠,提出耦合振动噪声源分离方法。建立船舶OPA模型,结合船舶传递路径振声测试试验对模型可行性、正确性进行验证。讨论观测点数目及不同工况组合对新OPA模型影响,给出有效选取原则。结果表明,新OPA模型可准确、高效进行船舶噪声源识别、声场预报及状态监测,工程应用前景广阔。 展开更多
关键词 工况传递路径分析 船舶 耦合 振动噪声源
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双层圆柱壳体水下振动噪声结构传递路径分析 被引量:17
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作者 张磊 曹跃云 +1 位作者 杨自春 何元安 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第20期12-16,共5页
为了实现水下双层圆柱壳体噪声源及传递路径的识别、量化,建立了水下结构振-声传递路径分析(TPA)模型,借助互谱技术、平均技术及加窗进行频响函数估计,并结合正则化方法改善频响函数矩阵求逆的病态问题。进行了双层圆柱壳体水下振动-声... 为了实现水下双层圆柱壳体噪声源及传递路径的识别、量化,建立了水下结构振-声传递路径分析(TPA)模型,借助互谱技术、平均技术及加窗进行频响函数估计,并结合正则化方法改善频响函数矩阵求逆的病态问题。进行了双层圆柱壳体水下振动-声辐射试验,实现噪声与结构振动数据的同时基采集。编制TPA程序计算得到合成噪声响应与实测结果吻合很好,利用频谱贡献云图及数据对比的方式分析了传递路径对壳外目标点噪声的贡献,结果与分布运转法所得一致,进而从传递路径的角度找出了对壳外噪声起主导作用的环节。可见,建立的水下双层圆柱壳体结构振-声TPA方法可以有效地识别、量化主要噪声源和噪声的传递路径,并且能够指导水下噪声实时预报和采取针对性的减振降噪措施。 展开更多
关键词 传递路径分析 振-声 声贡献 双层圆柱壳体
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总体最小二乘正则化算法的载荷识别 被引量:13
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作者 张磊 曹跃云 +1 位作者 杨自春 何元安 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期159-164,共6页
载荷识别中存在病态矩阵求逆的不稳定性将导致解严重失真。在总体最小二乘(Total Least Squares TLS)算法的思想上进行Tikhonov正则化,构造载荷识别的目标函数。然后利用共轭梯度(Conjunction Gradient CG)法解算该目标函数的最优化问题... 载荷识别中存在病态矩阵求逆的不稳定性将导致解严重失真。在总体最小二乘(Total Least Squares TLS)算法的思想上进行Tikhonov正则化,构造载荷识别的目标函数。然后利用共轭梯度(Conjunction Gradient CG)法解算该目标函数的最优化问题,提出一种算法易实现、收敛性能好、存储量小,且能全面考虑随机误差影响的CG-TLS正则化算法。经仿真和试验探讨了传递函数矩阵病态产生的原因,借助条件数优选振动响应点,最终检验CG-TLS正则化算法与常用的两种正则化算法在不同噪声水平时载荷识别的效果。结果表明,CG-TLS正则化算法载荷识别效果最优,与真实值吻合好,并具有良好的鲁棒性。因此,应用CG-TLS正则化算法实现载荷识别极具实际意义。 展开更多
关键词 载荷识别 总体最小二乘 共轭梯度法 病态 正则化
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水下加肋双层圆柱壳体的振—声传递路径分析 被引量:14
4
作者 张磊 曹跃云 +1 位作者 杨自春 何元安 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期462-469,共8页
简要介绍了有限元声振耦合和结构振-声传递路径分析(TPA)的基本理论。基于CAE技术建立了TPA模型,通过ANSYS声振耦合的谐响应分析,获得水下双层圆柱壳体振动响应和声场中的声压响应,利用矩阵条件数曲线优选测点位置,并结合奇异值修正的... 简要介绍了有限元声振耦合和结构振-声传递路径分析(TPA)的基本理论。基于CAE技术建立了TPA模型,通过ANSYS声振耦合的谐响应分析,获得水下双层圆柱壳体振动响应和声场中的声压响应,利用矩阵条件数曲线优选测点位置,并结合奇异值修正的方法改善频响函数矩阵病态问题,求得振源的耦合激励力和振—声频响函数。由自编TPA程序计算得到两个振源作用下目标点的合成噪声响应与ANSYS实际计算吻合很好。利用频谱贡献云图、矢量叠加图及数据对比的方式分析了传递路径对壳外目标点噪声的贡献,从传递路径的角度找出了对壳外噪声起主导作用的环节。可见,基于CAE方法的水下双层圆柱壳体结构振-声TPA方法具有精度高、易操作、成本低等优点,对潜艇的优化设计、运行管理、针对性的维修均具有十分重要的意义。 展开更多
关键词 传递路径分析 振—声 有限元 双层圆柱壳体
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出海管路系统的噪声振动及声辐射 被引量:10
5
作者 楼红伟 胡光锐 何元安 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期726-729,共4页
采用统计能量分析方法 ( SEA) ,通过一定的简化 ,建立了出海管路系统声传播和管口声辐射的简单 SEA理论模型 ,分析了在平稳随机噪声激励下通海管路系统各组成结构的能量分布和管口声辐射功率 ,并研究和对比了不同管道几何参数情况下的... 采用统计能量分析方法 ( SEA) ,通过一定的简化 ,建立了出海管路系统声传播和管口声辐射的简单 SEA理论模型 ,分析了在平稳随机噪声激励下通海管路系统各组成结构的能量分布和管口声辐射功率 ,并研究和对比了不同管道几何参数情况下的管口辐射噪声 .实验结果与其他数值分析方法所得结果较为吻合 . 展开更多
关键词 出海管路系统 噪声振动 声辐射 辐射效率 模态密度 耦合损耗因子
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水下结构辐射噪声估算方法实验研究 被引量:22
6
作者 何元安 杨德森 《船舶力学》 EI 1999年第2期58-62,共5页
本文在总结了国内外关于结构噪声预报和估算的多种方法优缺点基本上,给出一种基于传递函数不变意义下的均方加速度法。该方法以实验数据为基础,对同类结构,在确定了结构噪声辐射效率因子的基础上,再通过直接法或间接法获得的结构表... 本文在总结了国内外关于结构噪声预报和估算的多种方法优缺点基本上,给出一种基于传递函数不变意义下的均方加速度法。该方法以实验数据为基础,对同类结构,在确定了结构噪声辐射效率因子的基础上,再通过直接法或间接法获得的结构表面均方加速度分布,即可估算水下结构的辐射噪声。本文进行了实验研究,并对该方法的适用性进行了讨论。 展开更多
关键词 结构噪声 声辐射 效率因子 水下噪声 共振
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吸声覆盖层的理论模型和数值仿真
7
作者 赵丽艳 何元安 《声学与电子工程》 2005年第4期32-34,共3页
运用Furukawa微观模型获得了0-3型压电陶瓷/橡胶复合材料的等效参数,在此基础上,建立了0-3型压电陶瓷/橡胶复合材料的吸声模型并通过数值仿真分析了该复合材料的参数对它的吸声系数的影响。
关键词 水声 吸声 压电陶瓷 橡胶复合材料
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用声场空间变换识别水下噪声源 被引量:13
8
作者 何元安 何祚镛 《应用声学》 CSCD 北大核心 2000年第2期9-13,30,共6页
本文提出利用声场空间变换技术进行噪声源的分离与识别.在微机上实现了NAH与BAHIM编程,数值结果表明,当测量面上的声压或声强分布无法对噪声源正确定位和识别的情况下,声场空间变换技术能很好的解决这一问题.水下声源的N... 本文提出利用声场空间变换技术进行噪声源的分离与识别.在微机上实现了NAH与BAHIM编程,数值结果表明,当测量面上的声压或声强分布无法对噪声源正确定位和识别的情况下,声场空间变换技术能很好的解决这一问题.水下声源的NAH与BAHIM实验结果也表明该技术是水下噪声源识别与分析的一种有效方法. 展开更多
关键词 声场空间变换 噪声源识别 声强测量 水下噪声源
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P—U法声强测量及其应用研究 被引量:2
9
作者 何元安 贾志富 《声学技术》 CSCD 1999年第A11期195-196,共2页
关键词 P-U法 声强测量 标一矢 水听器
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任意形振动源表面振速分布的重建 被引量:1
10
作者 何元安 张敬东 张维全 《哈尔滨船舶工程学院学报》 EI CAS CSCD 1993年第3期64-73,共10页
从Helmholtz积分方程出发,利用奇异值分解技术和统计计算方法,导出了任意形振动源表面振速重建公式.文中首先利用边界元方法对Helmholtz积分方程进行离散化,其中采用了线性插值的平面三角形单元和四边形单元,每个单元上的表面积分采用... 从Helmholtz积分方程出发,利用奇异值分解技术和统计计算方法,导出了任意形振动源表面振速重建公式.文中首先利用边界元方法对Helmholtz积分方程进行离散化,其中采用了线性插值的平面三角形单元和四边形单元,每个单元上的表面积分采用二维高斯积分.为了消除或减小各种附加噪声对重建结果的影响,对最小二乘解的残量进行了方差估计,并在给定的约束条件下,确定合适的阻尼因子来修正奇异值,从而改善了最小二乘解.数值结果表明,本文的方法是可行的、有效的. 展开更多
关键词 边界元 奇异值分解 声场重建 振动
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利用输入力有源控制水下弹性板辐射声场的分析 被引量:1
11
作者 何元安 《哈尔滨船舶工程学院学报》 EI CAS CSCD 1993年第4期31-40,共10页
本文把利用输入力有源控制弹性板辐射声场的方法推广到水下情况.模型为两边简支弹性板上接受到一列平面波产生再辐射,利用输入力进行控制,并用二次型优化计算最佳控制力向量,使目标函数或辐射声功率最小.结果表明利用两个或三个控制力... 本文把利用输入力有源控制弹性板辐射声场的方法推广到水下情况.模型为两边简支弹性板上接受到一列平面波产生再辐射,利用输入力进行控制,并用二次型优化计算最佳控制力向量,使目标函数或辐射声功率最小.结果表明利用两个或三个控制力就能获得低频范围内辐射声级的全空间衰减,并且,控制方案的有效性与板的模态响应和辐射场之间的耦合特性有关. 展开更多
关键词 主动控制 辐射声场 弹性板
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水介质中弹性椭球壳体受激振动及声辐射场的数值分析 被引量:1
12
作者 何元安 何祚镛 《哈尔滨船舶工程学院学报》 EI CAS CSCD 1990年第2期164-173,共10页
本文利用线性弹性薄壳理论描述椭球弹性壳体振动,引用Yen-Dimaggio的有限差分方法描述壳外声场.此模型推广了水下弹性椭球壳被点力源激励下的振动与声辐射问题的计算方法,它适用于单点与多点、对称与非对称受力情况,因而也适用于随机激... 本文利用线性弹性薄壳理论描述椭球弹性壳体振动,引用Yen-Dimaggio的有限差分方法描述壳外声场.此模型推广了水下弹性椭球壳被点力源激励下的振动与声辐射问题的计算方法,它适用于单点与多点、对称与非对称受力情况,因而也适用于随机激励情况.数值计算了长椭球弹性壳体被端点力激励下的单频响应曲线及表面振动位移和声压的分布曲线,发现壳体声与振动的耦合谐振现象和简正模态关系,还计算分析了壳体辐射声场的近场传播规律以及远场指向性. 展开更多
关键词 水声测量 椭球壳振动 结构振动
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全息数据外推与插值技术的极限学习机方法 被引量:4
13
作者 孙超 何元安 +1 位作者 商德江 刘月婵 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期544-551,共8页
针对近场声全息技术中有限测量孔径问题,提出一种基于极限学习机的全息声压外推与插值方法。该方法将初始全息面上的测量数据作为网络的输入样本进行训练学习,将未知的全息面声场当做目标值进行预测,实现全息数据的外推与插值,并对影响... 针对近场声全息技术中有限测量孔径问题,提出一种基于极限学习机的全息声压外推与插值方法。该方法将初始全息面上的测量数据作为网络的输入样本进行训练学习,将未知的全息面声场当做目标值进行预测,实现全息数据的外推与插值,并对影响外推与插值结果的参数进行分析。利用外推或插值后的全息数据进行重建,将重建结果进行比较。结果表明:该方法相对于传统方法获得了更高的重建精度,解决了测量孔径有限造成的较大重建误差,在不增加测点情况下提高了重建图像的空间分辨率。同时,该插值技术也可用于非自由声场环境中,仿真结果验证了该方法的稳健性和优越性。 展开更多
关键词 极限学习机 数据外推 数据插值 近场声全息 重建误差 测量孔径 空间分辨率
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三维浅海下圆柱壳声辐射预报方法研究 被引量:4
14
作者 钱治文 何元安 +2 位作者 商德江 肖妍 史博 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期1266-1276,共11页
本文通过多物理场耦合数值法、波叠加法和浅海波导声传输函数,建立了三维浅海下弹性结构声辐射理论模型,提出了浅海波导下有限长弹性圆柱壳辐射声场预报方法,研究了受周围流体和浅海上下边界耦合作用下的圆柱壳声辐射特性。研究结果表明... 本文通过多物理场耦合数值法、波叠加法和浅海波导声传输函数,建立了三维浅海下弹性结构声辐射理论模型,提出了浅海波导下有限长弹性圆柱壳辐射声场预报方法,研究了受周围流体和浅海上下边界耦合作用下的圆柱壳声辐射特性。研究结果表明:浅海下圆柱壳近程声辐射特性受结构尺寸影响较大,其远程声辐射传播规律按柱面波扩展;由于辐射声场受上下界面反射声的干涉作用,在竖直方向上的空间声场出现明显的指向性分布,而在水平方向上,低频段的空间声场为无指向性分布,其辐射声场可等效为点源声场;对于不同的简正波模式,其包含结构声辐射波动细节不同,但各模式下的声辐射曲线整体趋势不变。 展开更多
关键词 浅海波导 弹性圆柱壳 耦合计算 波叠加法 传输函数 声辐射特性
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水下声强测量技术在近场测量中的应用研究 被引量:4
15
作者 刘星 时胜国 +1 位作者 战国辰 何元安 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2002年第1期95-98,共4页
通过用声强测量系统对水下大型结构体进行了辐射噪声声功率的测定以及噪声源的识别和定位的实验 .介绍了声强测量技术在水下近场测量中的应用 ,并讨论和分析了实际测量结果 ,给出了声强分布的伪三维图和等值曲线 ,并计算出其辐射声功率... 通过用声强测量系统对水下大型结构体进行了辐射噪声声功率的测定以及噪声源的识别和定位的实验 .介绍了声强测量技术在水下近场测量中的应用 ,并讨论和分析了实际测量结果 ,给出了声强分布的伪三维图和等值曲线 ,并计算出其辐射声功率的值 .结果表明该套声强测量系统和测量方法是可行的 . 展开更多
关键词 水下声强 测量 近场测量 辐射噪声
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矢量水听器在水下目标低频辐射噪声测量中的应用 被引量:12
16
作者 孙贵青 杨德森 +3 位作者 张林 何元安 张揽月 洪连进 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2001年第5期5-9,19,共6页
研究利用矢量水听器测量水下目标低频辐射噪声的问题 ,并给出了测量方法和海上试验结果 .
关键词 矢量水听器 辐射噪声 水下目标 测量原理 质点振速 声压水听器 振速水听器
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水下结构辐射噪声工程估算方法研究 被引量:12
17
作者 时胜国 杨德森 何元安 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2002年第1期91-94,共4页
在总结国内外关于结构噪声预报和估算方法的基础上 ,提出了一种基于统计假设下的估算方法 .该方法以理论分析和实验研究为基础 ,在确定了结构噪声的辐射效率后 ,再通过直接或间接法获得结构表面均方加速度分布 ,即可实现水下结构辐射噪... 在总结国内外关于结构噪声预报和估算方法的基础上 ,提出了一种基于统计假设下的估算方法 .该方法以理论分析和实验研究为基础 ,在确定了结构噪声的辐射效率后 ,再通过直接或间接法获得结构表面均方加速度分布 ,即可实现水下结构辐射噪声的工程估算方法 .另外 ,还进行了对比实验研究 ,实验研究结果表明 ,该估算方法简单可行 ,便于在实际工程中的应用 ;但对其适用性 。 展开更多
关键词 水下结构 辐射噪声 估算
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水声材料声学参数及其声管测量方法 被引量:7
18
作者 陈建平 何元安 黄爱根 《声学技术》 CSCD 北大核心 2015年第2期109-114,共6页
简要阐述了水声材料产品研制过程中水声材料及其声学参数测量的重要意义和存在的问题,详细论述了水声材料声学参数分类及相应的测量方式,归纳了脉冲法、驻波法和行波法声管各自的测量原理和适用的条件,以及声管测量技术的发展趋势,最后... 简要阐述了水声材料产品研制过程中水声材料及其声学参数测量的重要意义和存在的问题,详细论述了水声材料声学参数分类及相应的测量方式,归纳了脉冲法、驻波法和行波法声管各自的测量原理和适用的条件,以及声管测量技术的发展趋势,最后总结了通过声管测量水声材料声学参数时,对测量声管和被测量样品的一般要求。 展开更多
关键词 水声材料 声学参数 声管 测量方法
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基于波叠加方法的水下声源辐射声场预报及实验研究 被引量:6
19
作者 孙超 何元安 +3 位作者 商德江 尚大晶 刘月婵 张若愚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期130-135,140,共7页
根据基于波叠加方法的声全息技术研究了水下声源的辐射声场预报问题,通过水听器阵列测得的复声压预报三维空间声场的声特性。数值仿真分析了一有限长圆柱壳模型在不同频率力激励作用下的声场预报精度,发现测量阵列尺寸与结构尺寸相近即... 根据基于波叠加方法的声全息技术研究了水下声源的辐射声场预报问题,通过水听器阵列测得的复声压预报三维空间声场的声特性。数值仿真分析了一有限长圆柱壳模型在不同频率力激励作用下的声场预报精度,发现测量阵列尺寸与结构尺寸相近即可准确预测声场。水池和湖上实验分别对柱形换能器声源和加肋双层圆柱壳受激辐射声场进行了预测并和实测值进行了对比,结果表明该方法是一种稳健有效的声场预报方法。不同频率下,二者误差一般在3 dB以内,能够满足工程需要。为实际水下大型结构的空间声场预报和降噪性能预估提供了工程参考。 展开更多
关键词 辐射声场预报 波叠加法 模型实验
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充液管路噪声辐射控制研究 被引量:2
20
作者 王曼 乔钢 何元安 《应用声学》 CSCD 北大核心 2003年第1期35-38,共4页
设计了三种水管路消声器,建立了一套水管路模拟实验系统,对所设计的消声器消减管口辐射躁声的性能进行了实验测试。
关键词 充液管路 噪声辐射 控制 消声器 通水管路 减振 降噪 设计
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