基于矢量水听器的结构辐射声功率插入损失的测量方法技术

本发明专利技术实施例涉及一种基于矢量水听器的结构辐射声功率插入损失的测量方法，包括：根据矢量水听器的指向性图谱，确认所述矢量水听器指向性并确定所述矢量水听器的测量点；测量计算未敷设声学材料工况下试样的归一化辐射声功率；测量计算敷设声学材料工况下试样的归一化辐射声功率；计算辐射声功率插入损失。本发明专利技术实施例提供的一种基于矢量水听器的辐射声功率插入损失测量方法，能够减小现有大型压力消声水罐中辐射声功率测量时界面对测试结果的影响，同时，能够自动完成结构辐射声功率插入损失的测量工作。

Measurement of insertion loss of structural radiated acoustic power based on vector hydrophone

The embodiment of the present invention relates to a method for measuring insertion loss of structural radiated acoustic power based on vector hydrophone, including: confirming the directivity of the vector hydrophone and determining the measuring point of the vector hydrophone according to the directivity map of the vector hydrophone; measuring and calculating the normalized radiated acoustic power of the sample under the condition of no acoustic material laid; measuring and calculating the laying acoustic material worker. The normalized radiated sound power of the sample is calculated, and the insertion loss of the radiated sound power is calculated. The embodiment of the present invention provides a method for measuring insertion loss of radiated sound power based on vector hydrophone, which can reduce the influence of interface on test results when measuring radiated sound power in large pressure anechoic tank, and can automatically complete the measurement of insertion loss of radiated sound power of structure.

【技术实现步骤摘要】
基于矢量水听器的结构辐射声功率插入损失的测量方法
本专利技术涉及辐射声功率测量方法领域，具体涉及一种基于矢量水听器的结构辐射声功率插入损失的测量方法。
技术介绍
随着科学技术的不断发展和海洋探索需求的日益提升，大量新型水下结构物得到了研发和制造，这些水下结构物会产生辐射噪声，对海洋生物和船只航行产生不利的影响。这就需要测量水下结构物的辐射噪声等级，为降低水下结构物的辐射噪声提供依据。目前辐射声功率测量多在水池中使用声压水听器进行测量。其中水池环境主要有消声水池，混响水池和一般水池。基于此，本专利技术的专利技术人发现，消声水池和混响水池都存在一定的下限频率，在下限频率以下会存在严重的界面影响，而一般水池的界面影响较消声水池和混响水池更为复杂。界面会在声场环境中产生非直达声，而非直达声会与直达声相互干涉。使用声压水听器在这种环境中进行测量会将非直达声与直达声不加区分的同时接收，使得测量结果与实际辐射声功率偏离较大，在实际测量过程中需要尽量避免非直达声的干扰。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种基于矢量水听器的结构辐射声功率插入损失的测量方法，能够减小现有大型压力消声水罐中结构辐射声功率测量时界面对测试结果的影响，同时，能够自动完成结构辐射声功率插入损失的测量工作。为解决以上技术问题，本专利技术实施例提供一种基于矢量水听器的结构辐射声功率插入损失的测量方法，包括：根据矢量水听器的指向性图谱，确认所述矢量水听器指向性并确定所述矢量水听器的测量点；测量计算未敷设声学材料工况下试样的辐射声功率；测量计算敷设声学材料工况下试样的辐射声功率；计算辐射声功率插入损失。在一种可能的实现方式中，确认所述矢量水听器指向性并确定所述矢量水听器的测量点包括：确认每个所述矢量水听器阵元的指向性，并使其指向辐射声源的结构中心。在一种可能的实现方式中，所述测量计算未敷设声学材料工况试样的辐射声功率，包括：在未敷设声学材料情况下，根据所述矢量水听器的测量点采集到的声压和质点振速信号计算所述测量点的复声强，所述复声强由式(1)计算得到：其中，分别表示未敷设声学材料情况下测量点rm的复声压和复质点振速，ω表示测量对应的角频率，实部为有功声强，虚部为无功声强，忽略所述无功声强；设总的测量点为M，则辐射声功率测量值为：其中，Δsm为测量点对应的网格化面积；利用激振器激励试样，加速度传感器记录未敷设声学材料情况下试样激励点加速度，记为其中i表示未敷设声学材料情况下的物理量，力传感器测得试样受力，记幅度为表示传感器编号；根据加速度传感器幅度及力传感器幅度得到稳态激振器有效输入功率：利用激振器有效输入功率对辐射声功率Wi进行归一化处理，得到归一化后的未敷设声学材料工况下试样的辐射声功率：在一种可能的实现方式中，所述测量计算敷设声学材料工况下试样的辐射声功率，包括：在将未敷设声学材料试样替换成敷设声学材料试样后，利用激振器激励敷设声学材料试样，加速度传感器记录敷设声学材料情况下试样激励点加速度，记幅度为其中t表示敷设声学材料情况下的物理量，力传感器测得试样受力，记幅度为则稳态激振器有效输入功率为：所述矢量水听器测量得到的各测量点的声压为和质点振速复声强表示为相应的辐射声功率为：利用激振器有效输入功率对辐射声功率Wt进行归一化处理，得到归一化后的辐射声功率：在一种可能的实现方式中，所述计算辐射声功率插入损失，包括：将敷设声学材料得到的归一化辐射声功率除以未敷设声学材料归一化辐射声功率，转换成分贝后得到辐射声功率插入损失为：为解决以上技术问题，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行以上各个方面所述的方法，并实现相同的技术效果。为解决以上技术问题，本专利技术实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行以上各个方面所述的方法，并实现相同的技术效果。为解决以上技术问题，本专利技术实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行以上各个方面所述的方法，并实现相同的技术效果。本专利技术实施例提供的一种基于矢量水听器的结构辐射声功率的测量方法能够减小现有大型压力消声水罐中辐射声功率测量时界面对测试结果的影响，同时，能够自动完成结构辐射声功率插入损失的测量工作。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本专利技术的其它特征及方面将变得清楚。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1示出本专利技术实施例提供的一种基于矢量水听器的结构辐射声功率插入损失的测量方法的流程图。图2示出应用本专利技术实施例提供的一种基于矢量水听器的结构辐射声功率插入损失的测量方法的硬件场景配置示意图。图3示出执行本专利技术实施例提供的执行一种基于矢量水听器的结构辐射声功率插入损失的测量方法的电子设备的硬件结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。另外，为了更好的说明本专利技术，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本专利技术同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件未作详细描述，以便于凸显本专利技术的主旨。实施例1本专利技术实施例提供的一种基于矢量水听器的结构辐射声功率插入损失的测量方法可以由电子设备执行，例如终端设备或服务端设备。换言之，所述方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行。所述服务端包括但不限于：单台服务器、服务器集群等。图1示出本专利技术实施例提供的一种基于矢量水听器的结构辐射声功率插入损失的测量方法的流程图，该方法可以由电子设备执行，例如终端设备、或服务器。如图所示，该方法包括以下步骤。步骤S1：根据矢量水听器的指向性图谱，确认所述矢量水听器指向性并确定所述矢量水听器的测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于矢量水听器的结构辐射声功率插入损失的测量方法，其特征在于，包括：根据矢量水听器的指向性图谱，确认所述矢量水听器指向性并确定所述矢量水听器的测量点；测量计算未敷设声学材料工况下试样的辐射声功率；测量计算敷设声学材料工况下试样的辐射声功率；计算辐射声功率插入损失。

【技术特征摘要】
1.一种基于矢量水听器的结构辐射声功率插入损失的测量方法，其特征在于，包括：根据矢量水听器的指向性图谱，确认所述矢量水听器指向性并确定所述矢量水听器的测量点；测量计算未敷设声学材料工况下试样的辐射声功率；测量计算敷设声学材料工况下试样的辐射声功率；计算辐射声功率插入损失。2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，确认所述矢量水听器指向性并确定所述矢量水听器的测量点包括：确认每个所述矢量水听器阵元的指向性，并使其指向辐射声源的结构中心。3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述测量计算未敷设声学材料工况下试样的辐射声功率，包括：在未敷设声学材料情况下，根据所述矢量水听器的测量点采集到的声压和质点振速信号计算所述测量点的复声强，所述复声强由式(1)计算得到：其中，分别表示未敷设声学材料情况下测量点rm的复声压和复质点振速，ω表示测量对应的角频率，实部为有功声强，虚部为无功声强，忽略所述无功声强；设总的测量点为M，则辐射声功率测量值为：其中，Δsm为测量点对应的网格化面积；利用激振器激励试样，加速度传感器记录未敷设声学材料情况下试样激励点加速度，记...

【专利技术属性】
技术研发人员：何元安，胡宇安，宋昊，黄永强，李宝建，李鋆，
申请(专利权)人：中国船舶工业系统工程研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11