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试验测量方案:水下结构振动声辐射预报

时间:2023-10-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:为区别于严格意义上的远场,将测量得到的声压级称之为“准远场”声压级。同时在双层圆柱壳内壳安装52只振动加速度计以测量内壳振动,为便于表示,将加速度计的布放位置分布按内壳母线展开,得到图5.5。图5.5加速度计和水听器测点位置分布 Fig5.5Measurement position distribution of accelerometers and hydrophones试验的测量系统由加速度计、水听器基阵、功率放大器、电荷放大器、测量放大器、数据采集器等组成,系统连接方式如图5.6所示,测量现场如图5.7所示。

试验测量方案:水下结构振动声辐射预报

1.激励源、水听器与加速度计的布置

图5.3 激励源激励方式示意图
Fig5.3 schematic diagram of excitation source excitation mode

宽频脉冲激励源的配置如图5.3所示,其中两个中心激励源可以单独工作,上下两端的激励源只能同时工作。

由于激励力强度的限制,如果测量距离超过十几米,信噪比会很低,影响到测量的精度;此外由于试验场水深的限制,测量距离过大会使得测量圆柱面的顶面与水面接近、底面与湖底接近,来自水面和水底面的混响也会对测量结果产生很大的影响,很难在远场对本试验模型进行测量。因此,需要找到一个即满足信噪比条件又可以近似满足远场衰减规律的测量位置(即远场临界距离)。为区别于严格意义上的远场,将测量得到的声压级称之为“准远场”声压级。采用旋转圆柱壳模型的方式来进行封闭包络面上的声压测量、“准远场”声压测量。在起始位置测量后,利用旋转装置,旋转圆柱壳再次进行测量。以相同的方式旋转多次,可以完成一周(360°)的测量,由此可得到在距离模型10m~15m处正横方向上一周的声压分布及并可以得到距离圆柱壳模型10m位置处的封闭包络面上的声压分布。以正横方向上10m处的水听器为例,经旋转后该水听器测点分布的示意图如图5.4所示。

图5.4 旋转测量示意图
Fig5.4 Schematic diagram of rotate measurement

如图5.5(a)所示,为了使水听器测点能够组成以模型为中心的包面,利用吊车将壳体竖直吊放到水深20m处,利用25只水听器组成了U型阵列,其中竖直阵列长为24m,水听器按中间密集、两端稀疏的原则布置,其中中间的12m布置了13个水听器,相邻水听器距离1m,两端6m为每隔2m各布放3只水听器,U形阵列的两侧,也即模型的上下两端处按2m的间距各布放3只水听器。同时在双层圆柱壳内壳安装52只振动加速度计以测量内壳振动,为便于表示,将加速度计的布放位置分布按内壳母线展开,得到图5.5(b)。(www.xing528.com)

图5.5 加速度计和水听器测点位置分布
Fig5.5 Measurement position distribution of accelerometers and hydrophones

试验的测量系统由加速度计、水听器基阵、功率放大器电荷放大器、测量放大器、数据采集器等组成,系统连接方式如图5.6所示,测量现场如图5.7所示。

图5.6 试验仪器连接
Fig5.6 Connection of experiment instrument

图5.7 试验现场
Fig5.7 Experimental scene

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