基于吸隔声超材料的舰船声隐身技术研究进展

1

作者 李伟 宋志伟 +1 位作者 何之源 吴九汇 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第5期30-45,共16页

随着水下探测技术的多元化发展,探测精度与分辨率持续提升,以消声瓦为代表的传统声隐身技术面临低频声波吸收性能不足的问题。而声学超材料凭借其独特的“小尺寸调控大波长”物理特性,在船舶振动噪声控制领域展现出巨大的应用潜力,为此... 随着水下探测技术的多元化发展,探测精度与分辨率持续提升,以消声瓦为代表的传统声隐身技术面临低频声波吸收性能不足的问题。而声学超材料凭借其独特的“小尺寸调控大波长”物理特性,在船舶振动噪声控制领域展现出巨大的应用潜力,为此,系统梳理船舶声隐身技术的主要技术路径及其技术瓶颈,重点从作用机制和工程应用两个维度深入探讨声子晶体、薄膜型超材料和亥姆霍兹型超材料在空气介质中的声学调控特性。随后,基于现有研究成果进一步探讨基于超材料的水下声学覆盖层的应用,展望其未来的发展趋势。 展开更多

关键词 声学 超材料 声隐身 舰船装备 水下声学覆盖层 声子晶体 声波调控

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充液管路低频线谱噪声有源控制试验研究 被引量：11

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作者 孙运平 孙红灵 +2 位作者 张维 王晗 杨军 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2017年第4期122-127,131,共7页

[目的]充液管路系统的管口辐射噪声是舰船管路噪声控制的重点,具有较高能量的低频线谱噪声更是亟需得到进一步的抑制。[方法]针对充液管路低频线谱噪声问题,设计一套有源消声系统并进行试验验证。该系统由次级声源、控制器、功率放大器... [目的]充液管路系统的管口辐射噪声是舰船管路噪声控制的重点,具有较高能量的低频线谱噪声更是亟需得到进一步的抑制。[方法]针对充液管路低频线谱噪声问题,设计一套有源消声系统并进行试验验证。该系统由次级声源、控制器、功率放大器和传感器等构成。采用频率追踪算法对线谱频率进行估计,使用谐频自适应控制算法设计控制滤波器。建立泵水循环管路试验系统,开展固定线谱、移动线谱、多线谱噪声有源控制试验,验证有源消声系统的降噪性能。[结果]试验结果表明,该系统可自动跟踪线谱频率,实现移动频率的线谱噪声控制,能够同时控制多根线谱噪声,在管外取得8 dB以上的降噪效果且系统具有较好的鲁棒性。[结论]所得结果可为舰船管路系统低频线谱噪声控制提供可行的方案。 展开更多

关键词 充液管路 低频线谱 频率追踪 有源噪声控制

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稳定气流对不同类型消声器气动-声学性能影响的实验研究 被引量：7

3

作者 张晓东 杜江 +1 位作者 欧阳华 杜朝辉 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2008年第4期141-144,148,共5页

在自行设计建造的消声器气动—声学性能测试实验台上,分别对抗性消声器、微穿孔管消声器和阻性消声器的气动和声学性能进行实验研究。研究结果表明:气流是影响消声器气动—声学性能的重要因素。抗性消声器、微穿孔管消声器和阻性消声器... 在自行设计建造的消声器气动—声学性能测试实验台上,分别对抗性消声器、微穿孔管消声器和阻性消声器的气动和声学性能进行实验研究。研究结果表明:气流是影响消声器气动—声学性能的重要因素。抗性消声器、微穿孔管消声器和阻性消声器的压降损失随流速的增加而增加;穿透损失随着气流速度的增加而降低,在3000Hz以上的中高频带,穿透损失随气流流速的增加而衰减的幅度最为显著。然而,稳定气流对不同类型消声器的影响是不同的,微穿孔管消声器的气动和声学性能受气流流速变化的影响相对较小,具有良好的气动—声学性能。 展开更多

关键词 声学 消声器 声学性能 穿透损失 微穿孔管消声器

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气流影响下的插入管消声器声学特性的实验研究 被引量：8

4

作者 杜江 欧阳华 杜朝辉 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2010年第4期104-109,共6页

在管内气流流速10 m/s-100 m/s范围内,对长径比L/D=3.98的插入管型抗性消声器内部和外部声学特性进行了实验研究。探讨了气流流速大小和消声器结构参数的变化对插入管消声器声学特性的影响,并结合腔内气流涡模态,腔体声学模态和尾管声... 在管内气流流速10 m/s-100 m/s范围内,对长径比L/D=3.98的插入管型抗性消声器内部和外部声学特性进行了实验研究。探讨了气流流速大小和消声器结构参数的变化对插入管消声器声学特性的影响,并结合腔内气流涡模态,腔体声学模态和尾管声学模态对插入管消声器的声学特性机理进行了分析。实验及理论分析表明,气流流速对消声器内外声学特性均有明显的影响。气流影响下的插入管消声器声学特性与消声器腔体的声学模态和尾管的声学模态关系密切,而消声器腔内气流再生噪声的涡模态对其声学特性影响不大。 展开更多

关键词 声学 插入管消声器 声学共振 尾管 声学模态

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结构辐射噪声统计能量分析中参数的灰色预测 被引量：3

5

作者 高群涛 姚熊亮 崔洪斌 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期48-52,65,共6页

统计能量分析模型中系统参数的确定是应用统计能量分析的一个难点,文中在应用统计能量分析计算水下双层加筋圆柱壳体的振动和声辐射过程中,通过灰色预测来辨识系统的统计能量分析参数.首先进行了模型实验,在实验数据基础上建立参数间的... 统计能量分析模型中系统参数的确定是应用统计能量分析的一个难点,文中在应用统计能量分析计算水下双层加筋圆柱壳体的振动和声辐射过程中,通过灰色预测来辨识系统的统计能量分析参数.首先进行了模型实验,在实验数据基础上建立参数间的灰色预测模型,然后求解灰色模型方程得到系统的参数.这种方法避免了研究系统内部复杂的形成机理,而灰色预测理论又能充分考虑到系统的不确定性,所以在统计能量分析的应用中具有一定的实用价值.最后通过对实验和计算结果的对比分析,证明了计算结果是正确的,从而证明了该算法是可行和有效的. 展开更多

关键词 统计能量分析 统计能量分析参数 灰色预测 参数识别

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舰船浮筏装置工程实例（续一） 被引量：3

6

作者 沈密群 严济宽 《噪声与振动控制》 CSCD 1994年第3期45-48,共4页

舰船浮筏装置工程实例（续一）沈密群，严济宽（上海交通大学）二、波兰渔业研究船Ｐｒｏｆ．Ｓｉｅｄｌｅｃｋｉ号上浮筏技术的应用大约在８０年代初期联合国粮农组织（ＴｈｅＦｏｏｄａｎｄＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＯｒｇａｎｉｚａ... 舰船浮筏装置工程实例（续一）沈密群，严济宽（上海交通大学）二、波兰渔业研究船Ｐｒｏｆ．Ｓｉｅｄｌｅｃｋｉ号上浮筏技术的应用大约在８０年代初期联合国粮农组织（ＴｈｅＦｏｏｄａｎｄＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＵｎｉｔｅｄＮａ... 展开更多

关键词 船舶 舰船浮筏 噪声控制

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非同轴穿孔矿用汽车排气消声器声学性能分析

7

作者 申焱华 杨涛 赵伟 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2009年第1期122-125,共4页

根据管道一维平面波理论对非同轴穿孔消声器,建立声学控制方程。方程解耦后,使用传递矩阵法,求取消声器的总传递损失值,仿真分析各结构参数对传递损失的影响;并对实际消声器进行测量,验证仿真预测的结果,为进一步完善消声器的设计提供... 根据管道一维平面波理论对非同轴穿孔消声器,建立声学控制方程。方程解耦后,使用传递矩阵法,求取消声器的总传递损失值,仿真分析各结构参数对传递损失的影响;并对实际消声器进行测量,验证仿真预测的结果,为进一步完善消声器的设计提供相应的依据。 展开更多

关键词 声学 消声器 穿孔管 交叉流 声传递矩阵 传递损失

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船舶上层建筑隔振降噪

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作者 严济宽 《噪声与振动控制》 CSCD 1993年第1期2-8,17,共8页

随着环境保护、劳动保护各种标准、条例的不断颁布,广大海员的生活、工作环境也日渐引起人们的普遍关注.在噪声控制问题上民用船舶和军用舰艇的主要区别在于;1)人员都集中在上层建筑,不在各个战位上;2)无水下辐射噪声控制的严格要求.在... 随着环境保护、劳动保护各种标准、条例的不断颁布,广大海员的生活、工作环境也日渐引起人们的普遍关注.在噪声控制问题上民用船舶和军用舰艇的主要区别在于;1)人员都集中在上层建筑,不在各个战位上;2)无水下辐射噪声控制的严格要求.在过去二、三十年中、为了抑制船舶舱室噪声,一般都采用所谓的《噪声综合治理》办法,即因地制宜地针对各个振动源、噪声源同时选用一些消声、吸声、隔声和隔振、吸振、阻振等在陆上已普遍采用的常规技术,诸如将主、 展开更多

关键词 船舶 建筑 隔振 降噪

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内覆防水吸声层的海水消声器声学性能计算 被引量：5

9

作者 周海波 李天匀 +1 位作者 朱翔 田华安 《中国舰船研究》 2009年第3期8-12,共5页

对内部进行了防水吸声处理的海水消声器进行了声学计算,提出了分析此类问题的数值仿真方法:首先运用分层媒质理论对含空腔防水吸声层的声学性能进行计算,利用ANSYS建立海水消声器的三维有限元模型,导入SYSNOISE软件中并将防水吸声层的... 对内部进行了防水吸声处理的海水消声器进行了声学计算,提出了分析此类问题的数值仿真方法:首先运用分层媒质理论对含空腔防水吸声层的声学性能进行计算,利用ANSYS建立海水消声器的三维有限元模型,导入SYSNOISE软件中并将防水吸声层的吸声系数及表面声阻抗作为边界阻抗计算消声器内部声场的声压分布以及传递损失。对某内覆防水吸声层的海水消声器的声学特性进行了数值计算和分析,研究结果对提高含防水吸声结构海水消声器的降噪效果具有重要意义。 展开更多

关键词 海水消声器 吸声系数 声阻抗 传递损失

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消声瓦的吸声机理研究 被引量：9

10

作者 程道周 刘文武 +1 位作者 楼京俊 丁少春 《船海工程》 北大核心 2007年第3期101-104,共4页

在深入研究消声瓦吸声机理的基础之上,分析不同结构参数和材料参数对消声瓦吸声性能的影响。由此可见对消声瓦吸声性能的研究,是寻求消声瓦参数之间最佳匹配的基础,这对于研制高性能的消声瓦有着重要的理论意义。

关键词 消声瓦 吸声 结构参数

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基于动力吸振原理的船舶管路吸振装置设计及性能分析 被引量：5

11

作者 张存 郭建廷 +2 位作者 卞向前 杜易洋 赵帅 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第21期41-46,共6页

本文针对船舶机舱管系的振动问题,提出一种基于动力吸振原理的吸振装置。该装置结合悬臂梁吸振器的特点,通过调谐吸振装置固有频率,降低管路振动传递强度,改变管路振动特性,使管系振动处于安全范围,从而实现振动的吸收。本文将吸振装置... 本文针对船舶机舱管系的振动问题,提出一种基于动力吸振原理的吸振装置。该装置结合悬臂梁吸振器的特点,通过调谐吸振装置固有频率,降低管路振动传递强度,改变管路振动特性,使管系振动处于安全范围,从而实现振动的吸收。本文将吸振装置引入到某船机舱滑油管系的振动区域,并基于正交法思想对装置的结构参数和质量配置进行优化,分析装置的有效范围和布置方式。在此基础上,通过有限元数值仿真分析吸振装置的减振性能。数值结果显示,本文吸振装置可有效降低管系振动的强度,加速度插入损失可达23.5 dB左右。 展开更多

关键词 机舱振动 正交法 动力吸振 实尺管系

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强环境噪声下船用耳罩语音增强仿真与验证 被引量：2

12

作者 杨理华 张翔鹏 +2 位作者 刘丽滨 艾夏禹 杨军 《船海工程》 北大核心 2023年第1期87-92,共6页

针对某船用通信耳罩在强环境噪声条件下,语音通信受严重影响甚至无法正常工作的问题,构建某船用语音通信系统架构和模型,提出一种联级型语音增强算法,分析系统参数对控制效果的影响,并搭建高性能噪声控制验证平台对所述算法进行验证。... 针对某船用通信耳罩在强环境噪声条件下,语音通信受严重影响甚至无法正常工作的问题,构建某船用语音通信系统架构和模型,提出一种联级型语音增强算法,分析系统参数对控制效果的影响,并搭建高性能噪声控制验证平台对所述算法进行验证。结果表明,所提出的算法的能有效降低麦克风语音通讯时强环境噪声干扰,提升语音通信信噪比,显著消除粉色噪声和线谱噪声的不利影响,降低人员移动时参考信号不稳定性对控制效果的影响,可为通讯系统耳罩改进提供技术参考。 展开更多

关键词 船用 耳罩 麦克风 语音增强

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浅析隔声罩设计的有关问题 被引量：2

13

作者 冯永平 张国良 张鹏飞 《武汉造船》 1991年第4期40-45,共6页

本文对隔声罩设计的有关理论问题进行了较系统的归纳和分析,主要内容包括:隔声罩的隔声原理;隔声罩的一维模型分析;隔声罩的低频隔声性能;隔声罩的封闭体积效应;隔声罩共振的阻尼;以及隔声罩开口的影响.

关键词 隔声罩 设计 船舶 消音设备

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柱面多参考统计最优近场声全息研究 被引量：4

14

作者 程广福 肖斌 +1 位作者 王志伟 刘文帅 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期90-97,共8页

针对舰艇水下机械噪声源分布集中、相关性强、耦合作用明显等特点,利用柱面多参考统计最优近场声全息,建立舰艇水下机械噪声源的可视化定位技术.该方法集成了多参考点布置、局部声场分解和统计最优近场声全息反演算法等技术.针对该方法... 针对舰艇水下机械噪声源分布集中、相关性强、耦合作用明显等特点,利用柱面多参考统计最优近场声全息,建立舰艇水下机械噪声源的可视化定位技术.该方法集成了多参考点布置、局部声场分解和统计最优近场声全息反演算法等技术.针对该方法,进行了多点相关噪声源定位及多参考点布置等仿真研究,并进行了水下模型的近场声全息试验研究.仿真和试验结果表明:本方法能够实现水下圆柱壳体结构表面噪声源可视化定位,当选择合适的多参考点布置时,例如尽可能地选择靠近且围绕噪声源的多个参考点布置,能够获得最优的声场重构结果. 展开更多

关键词 近场声全息 统计最优近场声全息 噪声源定位 声场重构

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船用机器振动隔离装置的特性（上） 被引量：3

15

作者 朱雪庚 《噪声与振动控制》 CSCD 1995年第1期43-46,共4页

本文用模拟机器机架和船舶结构的模型装置研究测试了弹性支承装置的振动隔离特性。模型装置中的机器底座平板和船体基座平板的导纳被发现在低频段可近似看作为刚性质量，而在高频段则可近似为无限大平板。这里的低、高频段是相较于第一... 本文用模拟机器机架和船舶结构的模型装置研究测试了弹性支承装置的振动隔离特性。模型装置中的机器底座平板和船体基座平板的导纳被发现在低频段可近似看作为刚性质量，而在高频段则可近似为无限大平板。这里的低、高频段是相较于第一阶平板局部共振而言的。采用了这些研究结果，并将弹性支承视作为质量的弹簧，作者研究了软、硬两种弹性支承的振动隔离特性，以及减少注入船体结构振动功率的方法。此外，作者还研究了一种新的隔离方法，即在上下弹性支承之间插入一阻尼板的方法，其优越的振动隔离特性也用上述的模型装置进行了实验验证。 展开更多

关键词 船用机器 振动隔离装置

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船首声呐平台声障板降噪性能数值仿真与试验研究

16

作者 张艳涛 靳国永 +1 位作者 靳帅楠 叶天贵 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第9期22-26,共5页

本文以船首声呐平台为研究对象,针对凹角型声障板的降噪性能展开了数值仿真与试验验证。基于统计能量法建立了船首声呐平台机械噪声局部仿真模型,通过对比仿真与试验结果表明,两者在数值和变化趋势上具有较好的一致性,验证了仿真模型的... 本文以船首声呐平台为研究对象,针对凹角型声障板的降噪性能展开了数值仿真与试验验证。基于统计能量法建立了船首声呐平台机械噪声局部仿真模型,通过对比仿真与试验结果表明,两者在数值和变化趋势上具有较好的一致性,验证了仿真模型的准确性以及开展凹角型声障板性能研究的可行性。对比凹角型声障板降噪性能仿真值与试验结果可知,设置凹角型声障板可有效降低船首声呐平台局部模型内的机械噪声,进一步将凹角型声障板应用于整船进行船首声呐平台内机械噪声降噪效果分析,结果表明其仍旧具有较为良好的降噪性能。 展开更多

关键词 声呐平台 机械噪声 统计能量 声障板 噪声控制

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一种橡胶材料超弹本构等效试验方法 被引量：4

17

作者 肖全山 赵应龙 金著 《船海工程》 北大核心 2018年第4期120-124,共5页

为解决试验室条件不足、等轴拉伸试验开展困难等问题,根据单轴压缩与等轴拉伸等价关系,开展橡胶材料单轴拉伸和等效等轴拉伸本构试验,拟合得到最接近试验结果的2阶多项式本构模型参数,对比船用橡胶减振器静变形的有限元计算结果和试验... 为解决试验室条件不足、等轴拉伸试验开展困难等问题,根据单轴压缩与等轴拉伸等价关系,开展橡胶材料单轴拉伸和等效等轴拉伸本构试验,拟合得到最接近试验结果的2阶多项式本构模型参数,对比船用橡胶减振器静变形的有限元计算结果和试验结果发现,该本构模型可较好地描述橡胶减振器的力学性能。 展开更多

关键词 减振器橡胶材料 有限元计算 等效等轴拉伸 2阶多项式本构模型

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消声瓦几何生成及曲面规划 被引量：1

18

作者 严家祥 吴崇健 +1 位作者 郑国群 张均平 《舰船科学技术》 北大核心 2006年第3期59-62,共4页

利用测地线进行消声瓦布置三维设计中各种特征曲线的生成。在测地线生成途径上进行了总结分析,并利用测地线几何性质给出了一种求测地线及消声瓦边界曲线的快捷算法。按照工程要求,提出了一种消声瓦在曲面上整体布置的规划方法,该方法... 利用测地线进行消声瓦布置三维设计中各种特征曲线的生成。在测地线生成途径上进行了总结分析,并利用测地线几何性质给出了一种求测地线及消声瓦边界曲线的快捷算法。按照工程要求,提出了一种消声瓦在曲面上整体布置的规划方法,该方法将艇体纵向基准线及网格线作为消声瓦约束和排列的基础,并给出了通过求曲线在曲面上等距线的方法生成基准线;在通用几何造型平台上进行了典型艇体验证,该方法满足工程应用要求。 展开更多

关键词 消声瓦 三维设计 测地线

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船用微穿孔消声器设计计算方法 被引量：1

19

作者 黄伟稀 陈文华 +2 位作者 何涛 郝夏影 朱连海 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第2期91-97,共7页

空调管路系统噪声是船舶舱室噪声的主要来源之一,在有限空间中实现管路中低频消声是舱室噪声控制中的难题,微孔消声器具有无纤维、极低的流阻流噪声以及良好的中低频消声性能,在通流管道噪声控制中具有良好的应用前景。基于切向流条件... 空调管路系统噪声是船舶舱室噪声的主要来源之一,在有限空间中实现管路中低频消声是舱室噪声控制中的难题,微孔消声器具有无纤维、极低的流阻流噪声以及良好的中低频消声性能,在通流管道噪声控制中具有良好的应用前景。基于切向流条件下微孔板的现有阻抗模型,通过一维平面波方法推导得到气流条件下同轴直通微孔管消声器的传递矩阵与传声损失并进行验证,开展影响因素分析并提出了微孔消声器设计原则,针对船舶空调通风管路系统噪声控制开展了微孔消声器的优化设计,实现了全频段宽频消声,消声效果明显优于同等外形尺寸的传统抗性消声器,可为管路声学设计提供有效技术手段。 展开更多

关键词 舱室噪声 微孔消声器 传声损失 低频消声

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舰船通信网络异常入侵检测的数学模型拟合 被引量：1

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作者 刘丽静 宋新芳 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第6期166-168,共3页

舰船通信网络易受到非法入侵者的攻击,导致舰船机密信息泄露、通信阻断等现象,严重威胁舰船航行和执行任务的安全性。入侵检测系统能够有效检测出非法入侵信号,及时对入侵信号进行处置,将其阻隔到舰船通信网络之外,保护通信网络安全通... 舰船通信网络易受到非法入侵者的攻击,导致舰船机密信息泄露、通信阻断等现象,严重威胁舰船航行和执行任务的安全性。入侵检测系统能够有效检测出非法入侵信号,及时对入侵信号进行处置,将其阻隔到舰船通信网络之外,保护通信网络安全通信。本文分析舰船通信网络异常入侵检测的现状与发展趋势,提出了基于聚类分析算法的异常入侵检测数据模型,并采用仿真实验证实数学模型能够准确检测出入侵行为,保障舰船通信网络安全运行。 展开更多

关键词 舰船 通信网络 异常入侵检测 数学模型

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