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第十九届船舶水下噪声学术讨论会

作者：周琦刘丛宇刘永伟商德江哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 工业和信息化部哈尔滨工程大学水声工程学院

目前,水下加压条件材料隔声性能测试的方法还未形成较为成熟的技术,本文结合空气中双混响室测量材料隔声性能测试的方法,建立了基于双混响箱的水下低频加压环境无规入射材料隔声性能测量装置,并对同一厚度但不同压力下的隔声橡胶材料以... 详细信息

目前,水下加压条件材料隔声性能测试的方法还未形成较为成熟的技术,本文结合空气中双混响室测量材料隔声性能测试的方法,建立了基于双混响箱的水下低频加压环境无规入射材料隔声性能测量装置,并对同一厚度但不同压力下的隔声橡胶材料以及加密孔腔的隔声橡胶材料进行了数值仿真和试验,仿真和试验都说明了隔声橡胶材料随着静压的变化,结构表面会发生形变,内部孔腔同样会发生不规则形变,从而导致隔声性能也有所变化。证明了所采用的测量装置可以对低频加压无规入射条件下材料的隔声性能进行测量,为今后的工作起到重要借鉴作用。

关键词：隔声性能加压环境数值仿真实验测量

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流动激励下腔内冷凝水管路辐射噪声特性研究

流动激励下腔内冷凝水管路辐射噪声特性研究

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第十九届船舶水下噪声学术讨论会

作者：焦晓燕谷春婷周琦刘永伟商德江哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学)工业和信息化部哈尔滨工程大学水声工程学院

自流冷却系统作为对水下航行器的动力装置进行冷却的重要装备之一,它可以很有效的避免水泵在吸入海水和排出海水的过程中所导致的强低频线谱噪声的影响。由于自流冷却系统在引入海水后,海水会撞击冷凝水管路,由此导致的噪声将会通过排... 详细信息

自流冷却系统作为对水下航行器的动力装置进行冷却的重要装备之一,它可以很有效的避免水泵在吸入海水和排出海水的过程中所导致的强低频线谱噪声的影响。由于自流冷却系统在引入海水后,海水会撞击冷凝水管路,由此导致的噪声将会通过排水口进行传播,在特定的流体激励频率下会产生单频线谱。本课题通过建立腔内冷凝水管路的模型,分析流激冷凝水管路产生的辐射噪声,通过对冷凝水管路的外形进行优化,达到降低腔内冷凝水管路辐射噪声的目的,为冷凝水管路的改进提供技术支撑。通过对原始模型和优化后的翼型模型的流场及声场进行仿真模拟,对流场与声场数据进行处理;分析并总结了在10Hz到2000Hz内的不同频段优化后模型的降噪效果,发现设计的翼型结构在高频处有很好的降噪效果,并且对其中的内因进行了解析。

关键词：水动力噪声冷凝水管路辐射噪声特性

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基于喷流减阻技术的拖曳阵水动力噪声抑制方法研究

基于喷流减阻技术的拖曳阵水动力噪声抑制方法研究

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第十九届船舶水下噪声学术讨论会

作者：康荣军谷春婷刘永伟商德江哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学)工业和信息化部哈尔滨工程大学水声工程学院

为了降低拖曳阵自噪声,利用多相流模型与大涡模拟的方法计算了拖曳阵模型前端缓释剂喷流,得到了不同工况下缓释剂在模型表面的附着情况与粘滞阻力。结果表明在低喷流角度、足够的喷流流量时,才能使缓释剂基本覆盖工作段;将流场数据导入A... 详细信息

为了降低拖曳阵自噪声,利用多相流模型与大涡模拟的方法计算了拖曳阵模型前端缓释剂喷流,得到了不同工况下缓释剂在模型表面的附着情况与粘滞阻力。结果表明在低喷流角度、足够的喷流流量时,才能使缓释剂基本覆盖工作段;将流场数据导入Actran计算自噪声,将缓释剂喷流与原始工况对比,缓释剂喷流时自噪声明显降低。在此基础上选择了自噪声最低的喷流方式。

关键词：缓释剂喷流拖曳阵计算流体力学

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水下噪声变步长自适应主动控制算法性能分析

水下噪声变步长自适应主动控制算法性能分析

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第十九届船舶水下噪声学术讨论会

作者：宇天泽肖妍商德江张雪松于兴博苏佳明哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 工业和信息化部哈尔滨工程大学水声工程学院

水下航行器目标的低频目标特性是使其暴露的根源,为了提高其生存能力,应当对其低频辐射声场进行有效的控制。被动控制方法在面对控制水下目标辐射噪声时,具有较大局限性,而主动控制方法从理论上可以在低频段实现大功率降噪。因此,本文... 详细信息

水下航行器目标的低频目标特性是使其暴露的根源,为了提高其生存能力,应当对其低频辐射声场进行有效的控制。被动控制方法在面对控制水下目标辐射噪声时,具有较大局限性,而主动控制方法从理论上可以在低频段实现大功率降噪。因此,本文针对自适应算法中步长等参数对算法性能的影响进行了相应的仿真分析,以水下脉动球源为初级声源,开展了单通道和多通道情况下,固定步长与变步长FxLMS算法的控制性能仿真分析和声场控制效果分析,对于固定步长算法,得到了步长对算法收敛性能的影响规律。在此基础上,还开展了以改进Kwong算法为例的变步长算法仿真,与固定步长算法性能进行对比,验证了变步长自适应噪声控制算法在水下目标辐射噪声控制中的有效性。

关键词：水下噪声主动控制 FxLMS算法变步长

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基于悬链线突触的拖曳阵水动力噪声抑制技术研究

基于悬链线突触的拖曳阵水动力噪声抑制技术研究

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第十九届船舶水下噪声学术讨论会

作者：王丹阳谷春婷康荣军刘永伟商德江哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学)工业和信息化部哈尔滨工程大学水声工程学院

拖曳线列阵(以下简称拖曳阵)声纳是目前水面舰船和潜艇上进行水下目标探测的重要声纳装备之一。在被航船拖曳的条件下,湍流脉动压力激励护套产生的水动力噪声是拖曳阵内部阵元的主要背景干扰之一,本文通过分别建立受力条件下的原始拖曳... 详细信息

拖曳线列阵(以下简称拖曳阵)声纳是目前水面舰船和潜艇上进行水下目标探测的重要声纳装备之一。在被航船拖曳的条件下,湍流脉动压力激励护套产生的水动力噪声是拖曳阵内部阵元的主要背景干扰之一,本文通过分别建立受力条件下的原始拖曳阵模型和优化后的悬链线拖曳阵模型,进行流场和声场仿真并分析数据结果,发现悬链线拖曳阵模型自噪声和产生的流激噪声相对较小。得出结论:优化后的拖曳阵具有良好的降噪效果。

关键词：拖曳线列阵水动力噪声悬链线

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冰下单载波水声通信试验研究

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声学技术 2022年第5期41卷 648-653页

作者：田亚男张爱国李林朱广军李文君要津哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 工业和信息化部黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学青岛船舶科技有限公司山东青岛266400

北极地区战略地位的提高促进了极区各种应用的快速发展,冰下水声通信成为其中一个热点问题。为了研究冰下单载波水声通信性能,在黄海冰区开展冰下试验。重点分析了内嵌锁相环的多通道判决反馈均衡(Multi-channel Decision Feedback Equa... 详细信息

北极地区战略地位的提高促进了极区各种应用的快速发展,冰下水声通信成为其中一个热点问题。为了研究冰下单载波水声通信性能,在黄海冰区开展冰下试验。重点分析了内嵌锁相环的多通道判决反馈均衡(Multi-channel Decision Feedback Equalization,M-DFE)技术在冰下水声通信中抗多途时延的能力,研究比较了改进比例归一化最小均方(Improved Proportional normalized Least Mean Square,IPNLMS)算法和递归最小二乘(Recursive Least Squares,RLS)算法的均衡性能。试验结果表明IPNLMS和RLS都能克服信道多途效应带来的影响。在牺牲计算复杂度的前提下,RLS具有更好的均衡效果,M-DFE在冰下环境中能够有效消除码间干扰。

关键词：冰下水声通信多通道判决反馈均衡(M-DFE) 码间干扰

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舰船螺旋桨推进轴系振动特性解析分析

舰船螺旋桨推进轴系振动特性解析分析

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第十九届船舶水下噪声学术讨论会

作者：吴闯袁佳伟肖妍商德江哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 工业和信息化部哈尔滨工程大学水声工程学院

针对舰船螺旋桨推进轴系振动固有特性问题,以振型系数为传递向量,推导多跨连续梁横向振动振型传递关系,给出任意边界条件弹性支承多跨连续梁频率和振型的解析表达式。再计算桨轴系统模型前5阶固有频率和振型,并与有限元法结果对比,最大... 详细信息

针对舰船螺旋桨推进轴系振动固有特性问题,以振型系数为传递向量,推导多跨连续梁横向振动振型传递关系,给出任意边界条件弹性支承多跨连续梁频率和振型的解析表达式。再计算桨轴系统模型前5阶固有频率和振型,并与有限元法结果对比,最大误差低于5.03%,证明方法有效,能为工程应用提供相应的参考。

关键词：船舶桨轴系统振动固有频率

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分层纵向水下无线光信道建模研究

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数字海洋与水下攻防 2022年第4期5卷 322-328页

作者：孙若凡刘学蕊娄毅乔钢哈尔滨工程大学水声技术重点实验室海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学)工业和信息化部哈尔滨工程大学水声工程学院

水下无线光通信（Underwater Wireless Optical Communication,UWOC）是水下物联网感知层的新兴技术之一。在感知层中，UWOC技术常被用于支持数据的纵向上行传输。针对几何光学理论无法准确描述UWOC链路衰减的问题，研究了基于MIE散射... 详细信息

水下无线光通信（Underwater Wireless Optical Communication,UWOC）是水下物联网感知层的新兴技术之一。在感知层中，UWOC技术常被用于支持数据的纵向上行传输。针对几何光学理论无法准确描述UWOC链路衰减的问题，研究了基于MIE散射理论的纵向UWOC信道模型；提出了分层的纵向海水介质模型，在此基础上设计了一种利用蒙特卡洛仿真方法对UWOC纵向链路进行评估的方案。该方案考虑了收发装置空间位置的非对齐以及出现位置失配的情况，通过该方案可求得UWOC链路冲激响应的数值结果，研究成果对于UWOC设计具有重要意义。

关键词：水下无线光通信蒙特卡洛方法信道建模

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深海RAP下的水声信道特性与通信技术研究

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数字海洋与水下攻防 2022年第5期5卷 397-406页

作者：李伟哲韩笑曹然刘嘉奥哈尔滨工程大学水声技术重点实验室海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学)工业和信息化部哈尔滨工程大学水声工程学院

可靠声路径（Reliable Acoustic Path,RAP）是深海声传播的重要通道之一，其受界面影响较小，传播损失较低，可以传播到较远的距离，而且在临界深度以下，环境噪声较低；其次，可靠声路径有效避开了多途扩展现象，声线以结构稳定的直达... 详细信息

可靠声路径（Reliable Acoustic Path,RAP）是深海声传播的重要通道之一，其受界面影响较小，传播损失较低，可以传播到较远的距离，而且在临界深度以下，环境噪声较低；其次，可靠声路径有效避开了多途扩展现象，声线以结构稳定的直达声为主。在总结可靠声路径物理机理和声传播优势的基础上，对比分析了几种不同海洋参数条件下RAP声传播特性，然后采用射线模型仿真分析了RAP声信道内的接收声线结构，之后基于仿真的RAP信道进行了单载波通信性能的分析。仿真结果发现：在RAP声信道内，直达声能量高，传播损失低，声线结构稳定且多途扩展小，对环境变化不敏感，在35km左右的中远程距离内具有很高的信噪比；相同仿真条件下，RAP区域的误码率较同距离浅深度的接收低很多，而且RAP区域接收信号信噪比高出其他区域10 dB左右。该研究结果对于实现垂直方向上深海信息的跨域传输具有重要意义。

关键词：可靠声路径声传播传播损失深海水声通信

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基于IPM的声纳发射机的设计与实现

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电力电子技术 2022年第9期56卷 57-61页

作者：王帅勇俊魏源哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 工业和信息化部黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对常规声纳发射电路复杂、集成度低、保护措施不足导致元件容易烧毁的情况,提出以智能功率模块(IPM)为核心、以数字信号处理器(DSP)为控制的智能声纳发射机的设计方案。通过分析IPM的结构与原理,确定使用IPM中的4个单元组成单相全桥,... 详细信息

针对常规声纳发射电路复杂、集成度低、保护措施不足导致元件容易烧毁的情况,提出以智能功率模块(IPM)为核心、以数字信号处理器(DSP)为控制的智能声纳发射机的设计方案。通过分析IPM的结构与原理,确定使用IPM中的4个单元组成单相全桥,设计IPM功放需要的隔离电源电路、光耦驱动电路、软件与硬件保护电路、门级逻辑保护电路、变压器及换能器匹配电路。对于系统的软件部分,根据上位机的信号参数,采用TMS320VC5509A开发板产生相应脉冲宽度调制(PWM)方波供给发射机,并可在接收到IPM的故障信号时产生中断。测试结果表明,基于IPM的声纳发射机能够稳定安全地输出大功率信号。

关键词：声纳发射机数字信号处理器大功率智能功率模块

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