舰船减振降噪基础

目录前言 第1章 水声探测与声隐身 1 1.1 水声学基础 1 1.1.1 声呐参数 1 1.1.2 声呐方程 7 1.1.3 海洋声传播特性 10 1.1.4 海洋中的环境噪声 14 1.2 声呐探测原理 15 1.2.1 声呐探测模型 15 1.2.2 辐射噪声 20 1.2.3 宽带和窄带探测 24 1.2.4 声呐阵列 26 1.2.5 被动声呐终端 26 1.3 水下目标探测.30 1.3.1 目标信号处理 30 1.3.2 目标方向测量 35 1.3.3 目标距离测量 42 1.3.4 目标航速、航向测量 46 1.3.5 目标强度 48 1.3.6 目标识别 51 1.4 影响声呐探测的因素 53 1.4.1 水声信道起伏的影响 53 1.4.2 背景噪声的影响 54 1.5 声隐身性能评估 60 1.5.1 辐射噪声评估模型 60 1.5.2 声目标强度评估 61 1.6 水声反潜探测装备及应用 64 1.6.1 概述.641.6.2 航空反潜声呐作战应用 64 1.6.3 水面舰艇声呐作战应用 70 1.6.4 潜艇声呐作战应用 72 1.6.5 岸基声呐作战应用 75 1.6.6 编队协同探潜 76 1.6.7 立体综合水声探潜 77 参考文献 77 第2章 舰船水动力噪声及控制 80 2.1 概述 80 2.2 水动力学和声学基本方程 80 2.3 流体运动发声基本规律.87 2.3.1 Lighthill方程和声学类比 87 2.3.2 各阶声源及其辐射特性 90 2.3.3 有固体界面存在时的湍流噪声 92 2.3.4 运动表面声辐射 94 2.4 流体动力噪声的因次分析法与声学相似性原理 96 2.4.1 理想流体、静态、小振幅声场相似条件 97 2.4.2 流体动力噪声源相似条件 98 2.4.3 流体动力噪声的因次分析法 99 2.5 典型水下航行体水动力噪声问题及控制措施 100 2.5.1 孔腔水动力噪声及控制手段 101 2.5.2 指挥台围壳水动力噪声及控制手段 105 参考文献 126 第3章 舰船推进器噪声及控制 131 3.1 概述.131 3.2 螺旋桨空泡噪声 131 3.2.1 产生机理与分类 131 3.2.2 螺旋桨空泡噪声预报 134 3.2.3 减小空泡噪声的手段 138 3.3 螺旋桨无空泡噪声 138 3.3.1 产生机理与分类 138 3.3.2 螺旋桨无空泡噪声预报 140 3.3.3 减小无空泡噪声的手段 142 3.4 螺旋桨鸣音 144 3.4.1 产生机理与分类 1443.4.2 螺旋桨鸣音预报 146 3.4.3 减小螺旋桨鸣音的手段 147 3.5 低噪声推进器的开发与应用 149 3.5.1 复合材料螺旋桨 149 3.5.2 特种推进器.153 参考文献 157 第4章 舰船机械噪声及控制 160 4.1 概述 160 4.2 隔振技术 161 4.2.1 隔振装置 161 4.2.2 挠性接管 179 4.2.3 弹性支吊架 183 4.2.4 弹性联轴器 189 4.2.5 弹性穿舱件 192 4.3 管路消声器技术及应用 193 4.3.1 空气消声器 193 4.3.2 海水消声器 203 4.4 阻尼技术及应用 205 4.4.1 阻尼作用机理 205 4.4.2 阻尼损耗因子 205 4.4.3 阻尼材料.205 4.4.4 阻尼在船舶减振领域的应用 207 4.5 船用设备噪声及控制 208 4.5.1 旋转机械 208 4.5.2 往复机械 220 4.5.3 液压阀 223 4.5.4 轴承 224 4.6 船舶海水管路系统噪声及控制 233 4.6.1 主要噪声源设备的优化配置 234 4.6.2 系统工况优化调节 234 4.6.3 优化系统的构造型式 235 4.6.4 优化系统的总体布置 237 4.6.5 管路系统的减振消声 237 4.7 船舶液压系统噪声及控制 238 4.7.1 系统优化设计 2394.7.2 低噪声安装 241 4.7.3 低噪声使用与维护 241 参考文献 241 第5章 舱室空气噪声控制 248 5.1 概述 248 5.2 舱室空气噪声源及传播路径 249 5.2.1 舱室空气噪声源 249 5.2.2 传播路径 252 5.3 舱室空气噪声控制技术 254 5.3.1 设备优化布置 254 5.3.2 系统优化设计 255 5.3.3 隔声技术 256 5.3.4 阻尼和吸声材料的应用 273 5.3.5 低噪声附件的应用 279 5.3.6 有源消声技术 282 参考文献 283 第6章 船舶振声测量与评估 284 6.1 概述 284 6.2 船舶振声测量基础 285 6.2.1 振动物理量 285 6.2.2 声学物理量 290 6.3 振声测量系统 301 6.3.1 数据采集系统 301 6.3.2 噪声测量传感器及附件 303 6.3.3 振动传感器 308 6.4 船舶机械振动测量 313 6.4.1 船舶结构振动测量与分析 313 6.4.2 往复机械设备振动测量与评估 318 6.4.3 旋转机械振动测量与分析 322 6.5 舰船隔振装置效果测量与评估.328 6.5.1 力传递率 329 6.5.2 插入损失 329 6.5.3 振级落差 330 6.6 船舶空气噪声测量与评估 331 6.6.1 机械设备空气噪声测量 3316.6.2 舱室空气噪声测量与评估 334 6.7 舰船辐射噪声测量与分析 336 6.7.1 概述 336 6.7.2 舰船辐射噪声的检验参数 336 6.7.3 测量系统 337 6.7.4 试验海区选择及建设 345 6.7.5 测量工况及步骤 348 参考文献 351 第7章 减振元件性能测量与评估 353 7.1 减振器 353 7.1.1 减振器概述.353 7.1.2 减振器基本性能评估方法 354 7.1.3 减振器动态特性评估方法 357 7.2 挠性接管 378 7.2.1 挠性接管概述 .378 7.2.2 挠性接管可靠性评估方法 378 7.2.3 挠性接管位移补偿性能评估方法 379 7.2.4 挠性接管阻抗特性评估方法 381 7.2.5 挠性接管插入损失评估方法 384 7.2.6 挠性接管传递函数评估方法 388 7.2.7 挠性接管流噪声评估方法 390 7.3 减振元件阻尼测量与评估 399 7.3.1 概述 399 7.3.2 阻尼材料的能量损耗与评估指标 400 7.3.3 金属阻尼材料阻尼性能测试方法 401 7.3.4 声学材料阻尼性能的弯曲共振测试方法 406 7.3.5 影响阻尼材料性能的因素 410 7.4 减振元件隔声性能测量与评估 412 7.4.1 概述 412 7.4.2 壳体的隔声性能理论分析 412 7.4.3 隔声性能评估及测量方法 417 参考文献 424 第8章 基于自拖曳阵的本艇辐射噪声监测与预报 426 8.1 阵形预测 426 8.1.1 概述 4268.1.2 动力学阵形预测基本理论 427 8.1.3 算例 429 8.2 回转阵形误差修正 435 8.2.1 垂向误差修正 436 8.2.2 水平误差修正 436 8.3 基于拖曳阵的噪声源定位技术 446 8.3.1 弯曲阵波束成形技术 446 8.3.2 算例 447 8.3.3 回转准则 456 8.4 本艇水平方向声场评估方法 456 8.4.1 概述 458 8.4.2 活塞式声源辐射特性 458 8.4.3 波叠加法.460 8.4.4 算例 463 8.5 本艇三维方向声场评估方法 470 8.5.1 基于模态展开法的辐射噪声评估算法 471 8.5.2 算例 476 8.6 本艇非自由声场评估方法 478 8.6.1 基本理论 479 8.6.2 深海环境声场评估方法 482 8.6.3 浅海环境声场评估方法 483 参考文献 487