水下声强测量系统方案设计及软件系统开发

摘要

随着船舶与水下航行器技术的快速发展，对于水下结构辐射噪声的控制成为了人们关注的焦点。水下结构的辐射声场特性的研究对于其噪声的控制有着十分重要的意义。而对水下结构进行声强测量能够帮助我们分析它的辐射声场特性。基于这一点，本文针对水下结构的声强测量系统进行方案设计。利用互功率谱法声强测量原理完成测量系统软件的开发。
　　互功率谱法声强测量主要是利用了在声传播方向上位置相近的两处声压相位和幅值的变化来计算声强，进而对辐射声场的声强分布，辐射声功率等进行分析。本文首先以点源、偶极子声源辐射声场为分析对象，对声强分析法进行了研究。对几种声强测量技术进行了对比，分析了互功率谱法对于声强测量的优势。
　　针对水下特定结构的声强测量，完成了系统方案的设计；基于LabVIEW开发平台对测量系统软件进行了实现。介绍了LabVIEW虚拟仪器技术在测试测量技术领域的应用，分析了LabVIEW平台下虚拟仪器的开发流程，基于互功率谱法声强测量的原理开发设计了基于LabVIEW虚拟仪器平台的声强测量系统软件。软件主要实现的功能包括通过主机对整个测量系统的控制，对测量结果的处理及分析。然后，对声强测量系统软件各模块功能的实现进行了测试，并且进行了总体调试。为了验证软件的功能，通过仿真模拟了点源声场以及偶极子声场，与测量系统软件分析结果进行了对比分析。
　　为了进一步验证软件的有效性，设计了声强测量实验，分别测量了受激励源激励钢板以及点源的声场。利用采集到的实验数据对声强测量软件进行了测试，进一步证明了测量系统符合设计要求，能够正确完成控制测量，数据分析处理等任务。

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第1章 绪论

1.1 论文研究背景及意义

1.2 声强测量发展现状

1.3 虚拟仪器技术

1.4 本文的主要工作

第2章 理论基础

2.1相关声学物理量

2.2 声强测量原理

2.3互功率谱声强测量方法的误差分析

2.4 本章小结

第3章 声强测量系统方案设计

3.1 声强测量系统总体设计

3.2 声强测量系统软件设计

3.3 声强测量系统软件部分的实现

3.4 本章小结

第4章 测量系统软件调试与仿真实验

4.1 测量系统软件总体调试

4.2 仿真设计及对比分析

4.3 本章小结

第5章 声强测量软件验证实验

5.1 水池实验方案

5.2 实验结果分析

5.3 本章小结

总结

参考文献

致谢