【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船舶声学性能测试，是一种基于大样模型的船舶复合材料声学性能测试评估方法。
技术介绍
1、壳板结构是连接船舶内部骨架结构与外部流场的媒介，也是船舶振动能量向水中传递的最主要途径，为降低船舶振动能量向水中传递，一般在壳板结构敷设复合材料结构实现船舶减振降噪的目的。目前，主要采用基于小样模型的声管测试方法，所谓小样模型是指专门用于声管测试的复合材料样品，样品直径主要有30毫米、100毫米等尺寸。
2、声管测试方法可以对复合材料小样品的隔声、吸声等声学性能进行测试评估，但小样品声管测试存在很大的局限性，主要表现在：(1)测试参数有限，无法对复合材料的去耦性能、抑振性能等进行测试，难以对复合材料的声学性能进行综合评估；(2)声学材料内含复杂的声腔结构，小样品的复合材料的声学试样内含有限的声腔结构，边界条件对试样的声学性能影响很大；(3)声管测量的样品小，不能反映复合材料对复杂振动(如弯曲振动)的传递特性；(4)声管测试无法测量切变模量和斜入射时声学性能；(5)声管测试难以模拟船舶结构，如加筋板架、壳体结构等。可见，声管测试还不能综合反映船舶复合材料的声学效果，与船舶使用情况差距较大。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种通过测量船舶复合材料的去耦指数、抑振指数、隔振指数、辐射面振动插入损失来对复合材料的声学性能进行综合评估的方法，以克服上述基于小样模型的声管测试方法的不足。
2、需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一
3、本专利技术提供了一种基于大样模型的船舶复合材料声学性能测试评估方法，本专利技术提供了以下技术方案：
4、一种基于大样模型的船舶复合材料声学性能测试装置，所述装置包括：壳板、防水围壁、阻尼材料、吊装架、激振盘和若干根加强筋；所述壳板为矩形板状结构，其上表面纵横等间距布设有若干根加强筋，加强筋中心的肋骨交叉点处安装有激振盘，激振盘为中心开有螺纹孔的柱状结构；壳板的周围无缝连接有防水围壁，且防水围壁的上端高于壳板的上端；防水围壁的外表面四壁敷设有隔声材料；防水围壁的上部安装有吊装架。
5、一种基于大样模型的船舶复合材料声学性能测试评估方法，所述方法基于一种基于大样模型的船舶复合材料声学性能测试装置，所述方法包括以下步骤：
6、步骤1：在复合材料大样声学性能试验装置的壳板下表面敷设复合材料大样模型；
7、步骤2：在复合材料大样声学性能试验装置的壳板上表面和复合材料大样模型的外表面均匀布设若干个测点，并在各个测点处安装振动传感器；安装激振器，激振器的激振杆与复合材料大样声学性能试验装置的激振盘连接；在复合材料大样声学性能试验装置的下方均匀布设若干个水听器；将复合材料大样声学性能试验装置放入水中，保证防水围壁露出水面的高度至少为其高度的三分之一；
8、步骤3：进行激振器激振试验，通过各个测点的振动传感器测量振动信号，通过各个水听器测量噪声信号；
9、步骤4：将复合材料大样声学性能试验装置的复合材料铲去，在原物理位置重新安装振动传感器，重复步骤3；
10、步骤5：根据步骤3和步骤4测得的振动信号和噪声信号，计算得到振速参数和复合材料的各项指数；
11、步骤6：根据得到各项指数、辐射面振动插入损失与各自指标值进行对比，确定被测复合材料是否合格。
12、优选地，所述步骤5中根据步骤3和步骤4测得的振动信号和噪声信号，利用公式(1)(2)(3)(4)(5)(6)计算得到ps2、
13、
14、
15、
16、
17、
18、
19、其中，n、m和k分别为壳板上表面的振动传感器数量、壳板下表面的振动传感器数量和水听器数量；为敷设复合材料后，壳板上表面第i个振动传感器测得的振动加速度的平方；为敷设复合材料前，壳板上表面第i个振动传感器测得的振动加速度的平方；为敷设复合材料后，复合材料外表面第i个振动传感器测得的振动加速度的平方；为敷设复合材料前，壳板下表面第i个振动传感器测得的振动加速度的平方；为敷设复合材料后，第i个水听器测得的声压的平方；(ps2)i为敷设复合材料前，第i个水听器测得的声压的平方。
20、优选地，计算复合材料的去耦指数nrp，nrp表示敷设复合材料降低结构辐射噪声的性能，即相同激励方式及边界条件下，敷设复合材料前、后，水中多个测点均方声压比值以10为底的对数乘以10，单位db，
21、
22、优选地，计算复合材料的抑振指数vrs-s，vrs-s表示复合材料对壳板的抑振性能，即相同激励方式及边界条件下，敷设复合材料前、后，壳板与空气接触一面的均方速度比值以10为底的对数乘以10，单位db，
23、
24、优选地，计算复合材料的隔振指数vrs-c，vrs-c表示复合材料的隔振性能，即敷设复合材料后，壳板上表面的均方速度与复合材料外表面的均方速度的比值以10为底的对数乘以10，单位db，
25、
26、优选地，计算复合材料辐射面振动插入损失irs-c-w，定义为敷设复合材料前壳板下表面的振动均方速度，与敷设复合材料后复合材料外表面的振动均方速度的比值以10为底的对数乘以10，单位db，
27、
28、一种基于大样模型的船舶复合材料声学性能测试评估系统，所述系统包括：
29、模型建立模块，所述模型建立模块在复合材料大样声学性能试验装置的壳板下表面敷设复合材料大样模型；
30、设置模块，所述设置模块在复合材料大样声学性能试验装置的壳板上表面和复合材料大样模型的外表面均匀布设若干个测点，并在各个测点处安装振动传感器；安装激振器，激振器的激振杆与复合材料大样声学性能试验装置的激振盘连接；在复合材料大样声学性能试验装置的下方均匀布设若干个水听器；将复合材料大样声学性能试验装置放入水中，保证防水围壁露出水面的高度至少为其高度的三分之一；
31、信号测量模块，所述信号测量模块进行激振器激振试验，通过各个测点的振动传感器测量振动信号，通过各个水听器测量噪声信号；
32、评价模块，所述评价模块将复合材料大样声学性能试验装置的复合材料铲去，在原物理位置重新安装振动传感器，重复测量；根据测得的振动信号和噪声信号，计算得到振速参数和复合材料的各项指数；根据得到各项指数、辐射面振动插入损失与各自指标值进行对比，确定被测复合材料是否合格。
33、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于大样模型的船舶复合材料声学性能测试装置，其特征是：所述装置包括：壳板、防水围壁、阻尼材料、吊装架、激振盘和若干根加强筋；所述壳板为矩形板状结构，其上表面纵横等间距布设有若干根加强筋，加强筋中心的肋骨交叉点处安装有激振盘，激振盘为中心开有螺纹孔的柱状结构；壳板的周围无缝连接有防水围壁，且防水围壁的上端高于壳板的上端；防水围壁的外表面四壁敷设有阻尼材料；防水围壁的上部安装有吊装架。
2.一种基于大样模型的船舶复合材料声学性能测试评估方法，所述方法基于如权利要求1所述的装置，其特征是：所述方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是：所述步骤5中根据步骤3和步骤4测得的振动信号和噪声信号，利用公式(1)(2)(3)(4)(5)(6)计算得到
4.根据权利要求3所述的方法，其特征是：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征是：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征是：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征是：
8.一种基于大样模型的复合材料声学性能测试评估系统，所述系统用于实现如权
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求2-7的方法。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征是：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求2-7的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于大样模型的船舶复合材料声学性能测试装置，其特征是：所述装置包括：壳板、防水围壁、阻尼材料、吊装架、激振盘和若干根加强筋；所述壳板为矩形板状结构，其上表面纵横等间距布设有若干根加强筋，加强筋中心的肋骨交叉点处安装有激振盘，激振盘为中心开有螺纹孔的柱状结构；壳板的周围无缝连接有防水围壁，且防水围壁的上端高于壳板的上端；防水围壁的外表面四壁敷设有阻尼材料；防水围壁的上部安装有吊装架。
2.一种基于大样模型的船舶复合材料声学性能测试评估方法，所述方法基于如权利要求1所述的装置，其特征是：所述方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是：所述步骤5中根据步骤3和步骤4测得的振动信号和噪声信号，利用公式(1)(2)(3)(4)(5)(6...
【专利技术属性】
技术研发人员：李海超，杭天一，庞福振，王雪仁，缪旭弘，徐佳伟，梁泽豪，张开世，徐鹏程，常道宾，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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