水下噪聲試驗
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-05
水下噪聲試驗的視頻教程
基于LES和FWH模型的涵道風扇(螺旋槳)氣動噪聲模擬(與試驗數據對比)
Fluent旋轉機械仿真基本通用流程； 2.涵道渦輪仿真流程，并對比試驗結果； 3.氣動噪聲計算設置流程，并對比試驗結果； 4.Fluent后處理過程； 5.提供源文件與答疑過程。
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水下噪聲試驗的實例教程
以下文章來源于水聲之
家，作者中國船舶科學研究中心船舶振動噪聲國家級重點實驗室龐業珍 俞孟薩，本篇文章節選自論文《國外水下噪聲試驗手段發展趨勢》。
【摘要】先進發達國家建立了水下噪聲試驗從試驗室模型機理試驗-湖試大模型試驗-海試實艇試驗的完善試驗體系，走過了從單水聽器、多水聽器到聲陣的發展路程，從淺水試驗場邁向深水試驗場的發展歷程，一些國家不具備建設大型水聲試驗場條件，而簡便實用的近場測量手段也隨之有了發展的空間。隨著潛艇隱身性能的提升，水動力噪聲問題逐步顯現，水動力噪聲試驗手段同樣走過了不斷發展的歷程。21世紀以來,民船水下噪聲問題逐步受到重視，水下噪聲試驗手段也逐步在民船試驗中發揮作用。
【關鍵詞】 水下噪聲；聲陣；水聲試驗場
1.引言
二次世界大戰期間美軍在美國、加拿大和英國等海域進行測量的大量水面艦船輻射噪聲譜數據，ROSS[1]總結了二十世紀四十年代初建造的大多數水面艦船的輻射噪聲特性，研究了空化噪聲、軸和葉片調制、低頻線譜等艦船輻射噪聲特征。當時水下噪聲測試工作是以探測艦艇特征為目的。
二戰之后，隨著水聲學[2]研究的深入，水下噪聲試驗不僅僅為探測服務，更是為降低己方潛艇噪聲級，提高聲隱身能力做出了巨大貢獻。
1991年，美國海軍水下作戰部副部長貝肯[3]說過：“你要用不同的材料、不同的平衡技術、不同的安裝和隔振，做一切可能的嘗試，測試、調換、修改、重裝、再測試，在你獲得安靜以前，可能要重復100次。開始試驗每個部件，然后調整整個系統。
展開 水下目標監視系統，通過接收目標的輻射噪聲或散射聲波對目標進行分類、識別和定位，長基線低頻被動聲吶可以監視諸如潛艇之類的大目標，在航行過程中產生較大的輻射噪聲。聲波在水下可以遠距離傳播，目標識別系統通過聲吶被動接收目標的輻射噪聲對目標進行特征分析，聲矢量傳感器可用于水下弱目標識別與檢測。
在傳統的聲吶系統中，海洋環境噪聲掩蓋了目標聲音的特征，從而阻礙了目標信號的檢測。但與此同時，海洋環境噪聲中也攜帶了豐富的海洋環境信息，利用海洋環境噪聲可以實現水下目標聲成像。
FLATTE′S和MUNK等在《簡式防務周刊》首次探索了將海洋環境噪聲作為聲學“照明”源形成水下物體圖像的可能性，海洋環境噪聲在水下目標存在時發生改變來判斷目標的存在。20世紀80年代，BUCKINGHAM提出了聲學照明的想法，用海洋噪聲充當“光源”，將噪聲“照射”成像比擬大氣中日光照相，對海洋中的目標進行探測和成像。BUCKINGHAM針對海洋環境噪聲，進行水下目標散射聲場的計算。
POTTER將海洋環境噪聲場用作照明裝置，建立靜止物體被動成像理論，并給出仿真的圖像。日本學者KAZUYOSHI等采用基于時域有限差分分析的水聲透鏡系統進行環境噪聲成像研究。國內一些學者也對基于海洋環境噪聲目標探測進行了研究。曾娟等提出一種利用環境噪聲作為照明聲源的目標探測方法，在理論上給出了圓形壓釋目標被環境噪聲照射的噪聲場。林建恒等采用散射理論方法研究了水下目標對于海洋環境噪聲的散射擾動特性。蔣國健等提出了通過聲陣聚焦接收、增加積分時間以及頻域處置等方式增強水下目標聲學可見度。李小雷等基于環境噪聲互相關和環境噪聲自相關理論，利用海浪噪聲進行安靜目標探測。孟昭然研究了雨致噪聲源水下目標類光聲成像。
在理論研究的基礎上，各國學者進行了大量的實驗研究。
展開 由于有些科考破冰船采用全方位推進裝置, 其螺旋槳噪聲應擴展到水下推進器的整體噪聲, 而且這類噪聲往往是控制的重點和難點。其中, 水動力噪聲又稱作流噪聲, 屬于流體動力學噪聲的一種, 是船舶在海面運動時形成的水流內部應力和船體與水流之間壓力共同作用的結果, 其中包含由于船體曲面或附體在運動中激起的下泄氣泡以及渦流帶來的噪聲, 如圖4所示。機械噪聲由主機、輔機等精密船載設備產生, 主要集中在低頻段, 但由于其成分較為復雜, 且海洋背景噪聲大多為低頻, 因而實際提取識別時較為困難, 針對主機振動噪聲的分析如圖5所示。螺旋槳噪聲是指高速旋轉的螺旋槳在水中振動輻射產生的聲波, 其中包含螺旋槳空化噪聲及螺旋槳葉片振動引發的噪聲, 如圖6所示, 如果采用安裝于船尾、浸沒于水中的全方位推進裝置, 這類推進器噪聲除了螺旋槳噪聲以外, 還有推動螺旋槳旋轉的水下推進電機或齒輪傳遞的噪聲。
圖4 船體水動力噪聲渦流分析示意圖
圖5 主機振動噪聲分析示意圖
圖6 針對螺旋槳噪聲的空泡試驗示意圖
影響水下輻射噪聲的全方位推進裝置有吊艙全回轉推進器、齒輪全回轉推進器和直葉槳推進器等。這類推進裝置一般安裝在科考船、破冰船和海洋工程船等船型的尾部作為主推進器。它們有個共同的特點, 即利用船尾水下安裝的特殊形式實現常規螺旋槳與舵的聯合控制, 使其具備“舵槳合一”功能。這一特點導致水下輻射噪聲級別和頻率范圍不同于常規螺旋槳。采用此類推進裝置的船型, 在建造設計之初就必須重點關注水下推進器的噪聲并嚴格加以控制。
展開 2019年8月在南中國海某海區組織了8臺“G-Argo”水下聲學浮標試驗，試驗獲取了不同位置點為期1天的海洋環境噪聲數據，討論了附近航船噪聲對不同頻率海洋環境噪聲譜級的影響。
圖1 搭載聲學測量系統的水下聲學浮標示意圖
圖2 聲學系統自噪聲測試曲線
圖3 水下聲學浮標海洋環境噪聲監測流程圖
⒉試驗說明
2019年8月，由海軍潛艇學院主導，與天津大學和中船710所共同合作在南中國海某海區開展了一次大型水下無人平臺聲學試驗，此次試驗共包含8臺“G-Argo”水下聲學浮標和9臺水下聲學滑翔機，此次試驗的目的主要是驗證兩型水下移動平臺海洋環境觀測能力和對海上目標探測性能。圖4給出了試驗海區地理位置，其所在區域位于北緯16°59′至17°31′、東經110°37′至110°59′之間的一個60km×40km的矩形海域內，試驗區域海深約為1500m，離三亞港約160km。試驗期間海況較好且變化不大，試驗船風速儀測量海面風速約為2級，船載投棄式溫深儀測量得到的聲速剖面結果顯示，海深30m以內為均勻層，聲道軸在深度1000m附近。
展開 目前不少朋友做風扇噪聲（包括水下螺旋槳），在這里跟大家共享兩篇非常經典的論文，一篇是楊瓊方、王永生老師做的水下螺旋槳噪聲計算的，另一篇是一AIAA的論文，里面對理論講得非常詳細！需要做這方面的朋友，一定要看看這兩篇論文！
論文下載地址：http://pan.baidu.com/share/link?shareid=1674202074&uk=1560578551
另外，在VL12里面也即將推出葉輪機械寬頻噪聲算法，到時候我和lengxuef把相關資料再發到論壇上供大家學習！
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水下噪聲試驗的最新內容
為凸顯LMS振動噪聲試驗解決方案（Simcenter Testlab & Simcenter SCADAS）的價值，我將先點明振動噪聲試驗對高端制造的重要性，再從軟硬件協同的功能、相較傳統方案的優勢，以及在核心行業的應用展開，展現其專業性能。
在汽車、航空航天、工程機械等高端制造領域，振動噪聲（NVH）性能直接決定產品可靠性與用戶體驗，高效精準的試驗方案成為企業研發的核心支撐。西門子
曹 斌１，李金榮１，于 洋１，鮑 軍１，朱權琛１，王殿禹２
（１.合肥通用機械研究院有限公司，壓縮機技術國家重點實驗室，合肥通用機電產品檢測院，安徽合肥 ２３００３１；２.合肥工業大學，安徽合肥 ２３００３１）
摘要： 以某3缸增壓直噴汽油機正時皮帶怠速低頻噪聲為研究對象，通過試驗鎖定噪聲源和噪聲頻段，并對該噪聲產生機理進行分析。針對該噪聲源和噪聲頻段，通過一維動力學仿真的方法來優化正時皮帶系統的布置參數，尋找到降低該噪聲的方法，并最終通過噪聲-振動-平順性(NVH)試驗驗證了提高皮帶剛度和增加小惰輪的方案能夠有效降低該噪聲。
概述
隨著人們對整車舒適性的要求越來越高，對發動機的噪聲-振動-平順性
海洋環境噪聲是海洋中普遍存在的固有聲場，其是影響聲吶系統探測和定位的重要參數，也是影響潛艇隱蔽性的重要因素。海洋環境噪聲的組成十分復雜，其中50～500Hz頻率范圍內航船噪聲為主要噪聲源，而在100Hz以上的高頻段海洋環境噪聲則與海面風速具有很好的相關性，由于潮汐或波浪運動造成的靜壓力則會產生極低頻的海洋環境噪聲。為了提高水聲設備水中目標探測性能，加強海洋環境噪聲觀測成為了一個重要課題
第一作者：黃 嶸(1976-), 高級輪機長，任職于中國極地研究中心，曾任雪龍船輪機長，獲得原國家海洋局頒發的優秀科技青年稱號，至今已經參加過十二次南極考察和四次北極考察
海洋中充斥著由風、雨、艦船、海洋生物以及工業等因素形成的海洋環境噪聲。處在海洋中的每個物體周圍都有噪聲，在用聲吶探測水下物體的過程中，無論是主動探測還是被動探測，都會受到海洋環境噪聲的干擾。但在海洋環境噪聲中也包含有各種有用信息
21世紀以來,民船水下噪聲問題逐步受到重視，水下噪聲試驗手段也逐步在民船試驗中發揮作用。
摘 要: 設計試驗方案對不同的電子水泵進行NVH試驗，在不同工況下通過數據采集系統對電子水泵的噪聲和振動信號進行記錄和分析。試驗結果表明:電子水泵徑向噪聲明顯大于軸向噪聲;試驗泵的噪聲明顯大于對標泵;在電子水泵的加速過程中，轉速波動是電子水泵產生噪聲和振動突變的主要原因。通過分析電子水泵噪聲階次圖，發現電子水泵在4500Hz頻帶處產生結構共振噪聲;在高轉速工況下，流體動力噪聲對電子水泵的噪聲貢獻量較大
常用振動噪聲及耐久試驗路面介紹
1）共振1
高度19mm，角度間距不等
通過不等頻率的沖擊，對懸架系統進行加速耐久試驗，以及考驗懸架系統的隔振作用
2）共振2
高度25mm，路塊與車向垂直
通過不等頻率的沖擊，對懸架系統進行加速耐久試驗，以及考驗懸架系統的隔振作用
3）共振3
高度最低，路塊有一定變角度
通過不等頻率的沖擊
摘要：為揭示旋葉式壓縮機排氣閥片振動特性，建立閥片單質點模型。①研究排氣工況、幾何參數與閥片振動位移的關系，得到升程限制器改進結構；而后，建立改進閥片排氣結構流固耦合模型，研究閥片流動特性；②基于流場湍流參數建立排氣閥片寬頻噪聲模型，研究改進閥片噪聲分布規律，借助旋葉式壓縮機噪聲實驗臺，對改進前后壓縮機整機噪聲進行測試。研究表明：改進閥片參數，有效提高了平貼時間，降低了閥片振動速度峰值
