从潜艇水下噪声频谱中分离出螺旋桨噪声的研究
船用大侧斜螺旋桨的噪声计算与分析
船用大侧斜螺旋桨的噪声计算与分析船用大侧斜螺旋桨是现代船体设计中必不可少的部分，其具有高效、节能、稳定的特点。
然而，在使用大侧斜螺旋桨的过程中往往会发出噪音，这种噪音不仅会影响船员的工作和休息，还会对海洋生态环境造成影响。
因此，如何对船用大侧斜螺旋桨的噪声进行计算和分析就成为了一个极其重要的问题。
首先，船用大侧斜螺旋桨的噪声来源主要有两个，一是由于滑行产生的水动力噪声，二是由于螺旋桨叶片运动过程中所产生的涡流噪声。
其中，涡流噪声是船用大侧斜螺旋桨噪音的主要来源。
因此，在计算和分析船用大侧斜螺旋桨噪声时，我们需要特别关注涡流噪声。
其次，船用大侧斜螺旋桨的噪声可以通过理论计算和实验测试进行测量。
理论计算可以使用CFD(Computational Fluid Dynamics)和BEM(Boundary Element Method)等软件进行，以确定螺旋桨叶片运动时涡流引起的压力脉动幅值和频率等参数，从而得出噪声指标。
而对于实验测试，则需要在船用大侧斜螺旋桨运行时采集声音信号，并采用数字信号处理技术进行分析，得出瞬时声压值和频谱等。
最后，为了降低船用大侧斜螺旋桨的噪音，我们可以采取以下措施：增加螺旋桨叶片的数量和宽度，改变叶片的几何形状，降低螺旋桨旋转的速度，采用静音材料等。
通过这些方式，我们可以有效地降低船用大侧斜螺旋桨的涡流噪声，提高船舶的舒适性和安全性。
综上所述，船用大侧斜螺旋桨的噪声计算和分析对于保障船员的安全和健康以及生态环境的保护都具有重要的意义。
只有通过科学的手段，对船用大侧斜螺旋桨的噪声进行准确的计算和分析，才能在减少噪声的同时，确保船舶的运行效率和稳定性。
为了深入研究船用大侧斜螺旋桨的噪声，我们需要进行相关数据的分析。
下面将列出一些可能与船用大侧斜螺旋桨噪声相关的数据，并进行分析。
1. 螺旋桨旋转速度：螺旋桨旋转速度越高，涡流噪声越大。
因此，降低螺旋桨旋转速度可以有效地降低涡流噪声。
螺旋桨噪声贡献分离模型的仿真研究
螺旋桨噪声贡献分离模型的仿真研究龙军【摘要】介绍一种从辐射噪声中分离出螺旋桨噪声的方法.根据螺旋桨噪声同航速的变化关系,将辐射噪声1/3 Oct谱级进行归一化处理,求得艇体函数,给出各工况下螺旋桨绝对声压谱.对分离算法进行建模仿真,重点讨论不同航速工况的选取和机械噪声随航速的增长规律这2个因素对分离结果的影响.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2014(036)004【总页数】3页(P114-116)【关键词】螺旋桨噪声;分离模型;归一化算法;艇体函数【作者】龙军【作者单位】大连测控技术研究所,辽宁大连116013【正文语种】中文【中图分类】P733.22隐蔽性是保证潜艇战斗力的关键因素，破坏潜艇隐蔽性的主要因素是辐射噪声。
潜艇的辐射噪声主要由机械噪声、螺旋桨噪声及水动力噪声构成［1］。
实现对其分离将有助于确定各噪声源的贡献量，从而能为潜艇的设计提供各噪声源有针对性控制的依据。
分离螺旋桨贡献的方法主要窄带线谱法和通过特性法等［2］。
本文主要建立一种螺旋桨噪声的贡献分离模型，并对其进行仿真研究。
螺旋桨对辐射噪声的贡献主要体现在直发声和桨轴激励艇体噪声。
在非空化条件下，螺旋桨直接辐射噪声随航速的变化规律是在低频段成6次方变化，高频段成5次方变化，在中频段由于西尔斯函数的减缩作用，其辐射噪声随转速成6～5次方变化［3］。
同时机械分量的增加强度——同航速的不大于2次方成比例。
结果是，在低航速时船只的声压脉动场由机械声源决定，在高航速时则由螺旋桨声源决定。
螺旋桨上的不定常力通过轴系向艇体传递，导致艇体的振动及其声辐射。
这与螺旋桨的直发声构成1对反相偶极子对［4］，其在远场的合成扰动可分离条件是h≥1，其中h=，l为船体长度，λ为水中声波波长。
对于实艇测量而言，考察的下限频率在10 Hz，满足可分离条件。
来自螺旋桨的扰动力频率同艇体的某一构件的固有频率谐振重合时，会对艇体产生的声压脉动分量进行共振放大。
何琳揭开潜艇降噪之谜
国家科技进步奖二等奖２项、发明专利３ 项，军队科技进步奖一等奖２项、二等奖
２项。荣立二等功１次，三等功２次。
２０１３．１２总第１７４期２９
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ万方数据
何琳:揭开潜艇降噪之谜
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 周方彤
中国科技奖励 China Awards for Science and Technology 2013(12)
主要的来源就是潜艇上的机械设备，
机械噪声是潜艇的第一大噪声源；第二
大噪声源就是螺旋桨，螺旋桨推动潜 艇前进会发出很大的噪声；第三大噪声 源是流噪声，即水流流过潜艇激发出
生，师从施引教授。从此，与潜艇减振
降噪技术结下不解之缘。
的噪声。在潜艇低速隐蔽航行时。螺旋 桨和流噪声很小，潜艇航行能达到的
最低噪声水平是由机械噪声决定的，
成了国防科技重点实验室。
如今何琳的创新团队科研模式已 经进入了良性循环，他门开展的所有技
轴系高精度动态对中的难题，在国内外 首次研制出动态对中精度在几丝到十 几丝的精度范围内，具有高安全机制
的第四代隔振装置。２０１２年何琳在香 港国际会议上介绍了这项技术。引起了 很大轰动。 解决了潜艇动力机械的高效隔振
器、中间基座、再一层减振器与艇体连 接。这是美国人的早期发明，何琳的导 师是国内最早跟踪研究这项技术的专 家。但是这个装置存在明显的局限性：
如果每一台设备都采用一个双层隔 振，势必会增加太多的重量，占用过多 的空间。美国很快就将这种技术发展
潜艇降噪研究
１９８１年，何琳以优异的成绩考上 了海军工程学院轮机工程专业的研究
技进步奖二等奖、军队科技进步奖一
先面临的问题就是国内缺乏与之匹配的 隔振器技术。“这个技术实际困扰着我
潜艇低噪声安静操纵控制技术
汇报人：文小库2023-11-20•潜艇低噪声安静操纵控制技术概述•潜艇噪声来源与安静性评估•低噪声潜艇设计与优化•潜艇安静操纵控制技术潜艇低噪声安静操纵控制技术概述01潜艇作为水下隐秘行动的利器，其隐蔽性至关重要。
低噪声安静操纵控制技术是提升潜艇隐蔽性的核心技术之一。
背景通过降低潜艇的噪声水平，提高其在水下的隐蔽性，增加敌方探测难度，从而确保潜艇执行任务的成功率和生存能力。
意义技术背景与意义近年来，国内在潜艇低噪声技术方面取得了显著进展，通过改进潜艇外形设计、采用新型推进器等方式降低噪声。
国外在潜艇低噪声技术方面的研究起步较早，通过大量实验和模拟分析，积累了丰富的经验和数据。
虽然国内在这方面取得了一定的成绩，但与国外先进水平相比，还存在一定差距，需要进一步加强研究和创新。
国内研究国外研究对比与差距国内外研究现状随着科技的不断进步，新材料、新工艺、新设计等方面将持续推动潜艇低噪声技术的创新发展。
创新驱动发展未来，将综合运用多种技术手段，如主动噪声控制、新型推进器技术等，以实现潜艇噪声水平的显著降低。
多元化技术手段人工智能、大数据等技术的引入，将有助于实时监测、分析和优化潜艇的噪声性能，提高潜艇的隐蔽性和生存能力。
智能化发展技术发展趋势潜艇噪声来源与安静性评估02潜艇的机械系统（如发动机、泵和传动装置）在运行过程中会产生噪声。
为了降低机械噪声，可以采用低噪声设计、减震隔振技术和主动噪声控制等方法。
机械噪声潜艇在水下航行时，水流与潜艇表面相互作用产生的噪声。
优化潜艇外形、减少水流湍流和采用吸声材料可以有效降低水动力噪声。
水动力噪声潜艇螺旋桨旋转时产生的噪声。
通过优化螺旋桨设计、采用先进的推进技术和降低螺旋桨转速，可以降低螺旋桨噪声。
螺旋桨噪声潜艇噪声来源分析声呐测量：使用声呐设备对潜艇进行水下噪声测量，评估潜艇在不同航速、深度和航行状态下的噪声水平。
专家评估：邀请声学领域的专家，根据潜艇的设计特点、噪声控制技术和实际测量结果，对潜艇的安静性进行综合评估。
潜艇辐射噪声的特征、强度描述方法以及一些误区
潜艇辐射噪声的特征、强度描述方法以及一些误区导读经常听大家在讨论潜艇噪声啊，那么潜艇噪声到底是什么样的，以及水声学专业上如何描述潜艇噪声强度的呢？下面我打算用尽量通俗的语言来略微讲解一下，希望不要太枯燥。
首先需要了解的基本名词和解释，如果你想真正看懂本文最好仔细看这几个名词，在谈到潜艇噪声的时候这几个名词会经常出现——当然对电子与信息工程、通信工程、雷达这种相关工程的亲以及我的同行水声工程出身的亲这几个名词可以忽略不看吧。
1、名词：(1)时域、频域：描述信号的空间，通俗的说时域就是信号的波形，频域就是信号波形经傅立叶变换后的形态。
除此之外，信号还可以经过不同变换在不同的信号空间内被描述，不过一般对信号的描述都在时域或频域空间内进行，其他各种域基本都是为了提取信号用的。
(2)带宽：信号在频域上的宽度，一般有3dB带宽，6dB带宽以及10dB 带宽多种，是指信号在频率上的能量下降到中心频率能量3dB(6,10)之内的频点间的宽度——必须注意这和搞电脑或者网络的带宽定义不同，网络的带宽在水声对应的称呼是信道最大容量。
(3)宽带、窄带：宽带是指带宽远大于频率下限的信号，而窄带一般是指带宽远小于频率下限的信号。
(4)线谱：简单而不严格的说，线谱就是单一频率的信号——实际上带宽极窄的信号也可以被称为线谱。
(5)调制谱：信号(宽带、窄带或线谱)因螺旋桨转动或其他因素将转动的能量周期性的乘到信号上，从时域上看是信号的包络，是一种幅度调制，和收音机的AM类似。
(6)谱级、频带级、总源级：这些都是描述声强度的量，谱级是指单一谱线(可以认为是1Hz带宽上)的信号强度，频带级是指某个给定带宽上信号的总强度，总源级是指信号的总强度。
对于没有频谱是平的白噪声而言，B带宽内的频带级是谱级加上10logB(7)倍频程：倍频程是频带划分的一种方式，如果F1/F2=2则称F1和F2之间是一倍频程，用OCT表示。
如果F1/F2=2^1/3则称F1和F2之间是三分之一倍频程，用1/3OCT表示。
螺旋桨激振力作用下船体振动及水下辐射噪声研究
螺旋桨激振力作用下船体振动及水下辐射噪声研究付建;王永生;丁科;魏应三【摘要】The finite element method (FEM) and boundary element method (BEM) are used to calculate the structure vibration and underwater radiated noise of ship structure caused by the propeller excita-tions. It is analyzed and compared that the influence of vibration and underwater radiated noise are caused by three direction forces (shaft, transverse and vertical). The study shows that the vibration response ap-pears line spectrum at axial passing frequency (APF), blade passing frequency (BPF), 2BPF and ship na-ture frequencies. The underwater radiated noise is the biggest excited by the transverse force, then is the vertical force, last is the shaft force. The biggest radiated noise power of ship hull by three forces is mainly excited by transverse force at BPF, then is excited by shaft force at APF. It mainly berceuses that the BPF of transverse force is approach with ship nature frequency.%利用有限元法和边界元方法分析比较了螺旋桨激振力三个方向分力（轴向、横向、垂向）分别作用以及同时作用时引起的船体结构振动与水下辐射噪声。
潜艇振动噪声的控制研究
文章编号:1006-1355(2006)05-0001-04潜艇振动噪声的控制研究孔建益,李公法,侯 宇,杨金堂,蒋国璋,熊禾根(武汉科技大学机械自动化学院,武汉430081) 摘 要:系统介绍了潜艇振动噪声的主要来源:机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声,并从这三个方面详细论述了具体的控制方法。
指出螺旋桨噪声、水动力噪声和设备机座机械噪声被有效抑制后,管道系统便成为“安静型”潜艇的主要噪声源。
从管道的被动控制和主动控制两个方面论述了管道振动控制的研究现状,并对潜艇振动噪声控制的研究进行了展望。
关键词:振动与波;噪声;被动控制;主动控制;潜艇中图分类号:U674.76;U661.44 文献标识码:AR esearch on Vibration and Noise Controll of SubmarineKON G Jian 2yi ,L I Gong 2f a ,HO U Y u ,YA N G Ji n 2tang ,J IA N G Guo 2z hang ,X ION G He 2gen(College of Machinery and Automation ,Wuhan University ofScience and Technology ,Wuhan 430081,China ) Abstract :Machinery noise ,propeller noise and hydrodynamic noise ,the main vibration and noise resources of submarine are introduced systemically ,and concrete control methods are discussed from the above three aspects.Then the pipe system becomes the main noise resource of quite submarine ,when propeller noise ,hydrodynamic noise and machinery noise of facility base are controlled effective 2ly.The current status of vibration control is discussed from the two aspects of passive control and ac 2tive control of pipe.At last the future trends and advances of vibration and noise control of submarine are discussed.K ey w ords :vibration and wave ;noise ;passive control ;active control ;submarine 收稿日期:2005211227基金项目:湖北省机械传动与制造工程重点实验室开放基金;湖北省教育厅科研资助项目作者简介:孔建益(1961-),江西上饶人,教授博导。
潜艇推进系统静音技术研究进展
潜艇推进系统静音技术研究进展一、潜艇推进系统静音技术概述潜艇作为现代海力量的重要组成部分，其隐蔽性和生存能力是其战斗力的关键。
在现代海战中，潜艇的隐蔽性很大程度上取决于其噪声水平。
因此，潜艇推进系统的静音技术研究显得尤为重要。
潜艇推进系统静音技术主要是指通过各种技术手段降低潜艇在水下运动时产生的噪声，以减少被敌方探测到的可能性。
1.1 潜艇推进系统静音技术的重要性潜艇的静音技术对于提高其隐蔽性和生存能力至关重要。
在现代反潜作战中，声纳是探测潜艇的主要手段，因此降低潜艇噪声水平能够有效地规避敌方的探测。
此外，静音技术还能够提高潜艇的作战效能，使其能够在敌方防御薄弱的区域进行潜行，执行侦察、打击等任务。
1.2 潜艇推进系统的噪声来源潜艇推进系统的噪声主要来源于以下几个方面：- 螺旋桨：螺旋桨在旋转过程中与水流的相互作用会产生噪声。
- 机械传动系统：包括发动机、减速器等，这些部件在运转过程中会产生振动和噪声。
- 流体动力噪声：潜艇在水下运动时，其外形与水流的相互作用也会产生噪声。
- 其他噪声源：如冷却系统、液压系统等，这些辅助系统在工作时也会产生一定的噪声。
1.3 潜艇推进系统静音技术的研究目标潜艇推进系统静音技术的研究目标主要包括：- 降低螺旋桨噪声：通过优化螺旋桨设计，减少其与水流的相互作用产生的噪声。
- 降低机械传动系统噪声：通过改进机械设计和使用低噪声材料，减少机械传动系统的振动和噪声。
- 降低流体动力噪声：通过优化潜艇外形设计，减少流体动力噪声。
- 综合控制噪声：通过综合控制各种噪声源，实现潜艇推进系统的全面静音。
二、潜艇推进系统静音技术的研究进展2.1 螺旋桨静音技术螺旋桨是潜艇推进系统的主要噪声源之一。
为了降低螺旋桨噪声，研究人员采取了多种技术手段：- 优化螺旋桨设计：通过改进螺旋桨的叶片形状和数量，减少其与水流的相互作用产生的噪声。
- 使用高效螺旋桨：采用高效螺旋桨设计，减少螺旋桨的空泡现象，从而降低噪声。