空心钢质球壳低速入水瞬态声特性研究
目前，海洋竞争已经越来越激烈，声纳探测和水下目标识别已经愈加重要。例如鱼雷入水、海上飞机迫降、船体抨击、海上回收宇宙飞船的碎片，这些都属于结构入水问题。这个问题看似简单，但是由于液体流动导致空泡产生不确定性。针对这个问题，前人做了一些有关实心结构体的实验和空心结构体的仿真。但是对于空心结构体（例如鱼雷）的实验，由于海洋环境复杂且实验不易重复，实验数据是不充足的。所以在本文中对空心钢质球壳低速入水的水下声学特性进行了研究。 因为球壳入水的随机性很强，需要通过大量实验去验证球壳入水声的主要影响因素。本文设计了两套实验测量系统，一套可以改变球壳的入水角度并保证球壳入水速度相同;另一套是一个通过压簧弹力转化为球壳入水动力的装置，可以大幅度的改变球壳入水速度。在实验中，保持其他条件不变的情况下，分别改变金属球壳的粒径、金属球壳的入水速度、金属球壳的入水角度，统计大量实验数据，总结初始冲击声声压和能量特性、气泡脉动声能量以及气泡等效半径频率范围。 球壳入水声主要包括初始冲击声和气泡脉动声，在这两段信号之间有明显的“寂静区”。气泡脉动声能量远大于初始冲击声能量，气泡脉动声是球壳入水声水下瞬态声信号主要部分。通过对比相同粒径的实心球和空心球壳，发现空心球壳高频部分有信号，通过实验和理论论证这部分信号是由入水时激发球壳固有模态产生的。
空心钢质球壳;低速入水;初始冲击声;气泡脉动声
哈尔滨工程大学
硕士
水声工程
尚大晶
2019
中文
TB56
2019-08-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）