發(fā)布時間：2021-01-05 12:21

　　聲納探測技術的低頻化是水下遠程探測的重要發(fā)展趨勢。“瓶頸”之一就是對低頻海洋環(huán)境噪聲場,尤其是航船噪聲特性的基礎性研究,目前國內外仍缺乏較科學的理論基礎和有效的處理方法。在過去的數十年間,航船噪聲對海洋生物及生態(tài)的影響也受到國外的廣泛關注。研究航船噪聲不僅具有重要的國防意義,更具有十分特殊的海洋生態(tài)保護意義。本文的基本思路是這樣的:在大量航船噪聲實測數據的基礎上,分別采用噪聲機理和統(tǒng)計規(guī)律兩種思路建立了商船的聲源級模型,并結合舟山群島海域的實際地形和實時的AIS數據對航船噪聲的空間分布進行了預報。首先,研究了淺海聲傳播損失的變化規(guī)律。盡管目前國際上已有很多航船噪聲測量標準,但基本都是規(guī)定了最近測量距離、測量水深等,且在理想可控的測量環(huán)境下針對合作船的測量。對于淺海海域,聲傳播損失受海面洛埃鏡效應、海底地聲參數的影響很大,因此本文定義的聲源級采用“單極子源”表示法。為了獲得準確的聲傳播損失,本文在低頻采用簡正波法或有限單元法,在高頻采用射線理論。研究結果表明:1/3倍頻程平均聲傳播損失（TL）在50 Hz¹ kHz頻段內與水平接收距離r有關,即TL=16.7lg（r... 

【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：144 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 航船噪聲研究的意義
    1.2 國內外航船噪聲研究現狀的整體回顧
    1.3 航船聲源級模型的基本關系梳理
    1.4 本文的工作內容
        1.4.1 本文的研究思路
        1.4.2 各章的主要內容
第二章 航船噪聲建模的數學基礎
    2.1 引言
    2.2 信號處理基礎
        2.2.1 功率譜密度
        2.2.2 Welch法
    2.3 回歸分析的統(tǒng)計學基礎
        2.3.1 Pearson相關系數
        2.3.2 經典線性回歸計算
        2.3.3 利用回歸方程進行預測
    2.4 序列二次規(guī)劃算法（SQP）
    2.5 本章小結
第三章 航船噪聲的聲傳播損失的計算
    3.1 引言
    3.2 聲傳播損失的主要研究方法
        3.2.1 航船聲源級的兩種描述
        3.2.2 基于經驗公式的聲傳播損失
        3.2.3 基于數值模擬的傳播損失
    3.3 聲傳播損失的基本變化規(guī)律
    3.4 結合地聲參數的聲傳播損失計算
    3.5 聲傳播損失的不確定度分析
    3.6 本章小結
第四章 基于噪聲機理的航船聲源級模型
    4.1 引言
    4.2 航船水下輻射噪聲源特點
    4.3 噪聲源模型的一般表示方法
    4.4 噪聲源模型的建立
        4.4.1 船舶機械噪聲特點
        4.4.2 船舶螺旋槳非空化噪聲特點
        4.4.3 船舶螺旋槳空化噪聲特點
        4.4.4 噪聲源模型的建立方法
    4.5 南海漁船的航船噪聲測量
        4.5.1 南海海試的基本情況
        4.5.2 南海航船噪聲的數據分析及噪聲特點
    4.6 基于噪聲機理的南海漁船聲源級模型
    4.7 本章小結
第五章 基于統(tǒng)計規(guī)律的航船聲源級模型
    5.1 引言
    5.2 航船噪聲測量標準及測量方法
    5.3 水聽器靈敏度的校對及AIS數據的誤差分析
    5.4 舟山群島海域航船噪聲試驗基本概況
    5.5 噪聲數據處理及分析
    5.6 基于統(tǒng)計規(guī)律的商船聲源級模型的建立
    5.7 本章小結
第六章 舟山群島海域航船噪聲預報
    6.1 引言
    6.2 基于簡正波的三維近似算法
    6.3 典型位置對應的聲場分布
    6.4 舟山群島海域航船噪聲預報
    6.5 本章小結
第七章 全文總結
    7.1 全文工作總結及結論
    7.2 本文創(chuàng)新點
    7.3 研究展望
參考文獻
攻讀博士學位期間已發(fā)表或錄用的論文
攻讀博士學位期間參與的科研項目
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]利用漁船噪聲矢量場對地聲參數的估計[J]. 任群言,樸勝春,馬力,郭圣明,廖天俊.  哈爾濱工程大學學報. 2018(02)
[2]深海海山周圍航船噪聲建模與特性研究[J]. 黎雪剛,孫國倉,鄭國垠,雷成友.  艦船科學技術. 2017(21)
[3]遠海船舶噪聲分布初步研究[J]. 薛睿超,楊燕明,黃二輝,文洪濤.  聲學技術. 2017(05)
[4]艦船輻射聲場及聲源特性測量方法研究綜述[J]. 俞孟薩,龐業(yè)珍.  船舶力學. 2017(01)
[5]船舶水下輻射噪聲信號理論模型及仿真[J]. 孫軍平,楊軍,林建恒,蔣國健,衣雪娟,江鵬飛.  物理學報. 2016(12)
[6]海上航船分布及其對海洋環(huán)境噪聲的影響[J]. 衣雪娟,林建恒,孫軍平,江鵬飛,蔣東閣,蔣國健.  海洋與湖沼. 2015(06)
[7]深海海溝航船噪聲數值建模與特性分析[J]. 黎雪剛,楊坤德,馬遠良.  聲學技術. 2013(S1)
[8]水下打樁和船舶噪聲對斑海豹聽覺影響的初步分析[J]. 蘇冠龍,許肖梅.  應用海洋學學報. 2013(02)
[9]艦船螺旋槳空化低頻輻射噪聲時頻域仿真[J]. 謝駿,笪良龍,胡均川.  聲學技術. 2011(04)
[10]某散貨船模型螺旋槳噪聲性能試驗研究[J]. 劉竹青,丁恩寶,陳奕宏.  中國造船. 2011(S1)

博士論文
[1]船舶輻射噪聲源簡化模型[D]. 孟春霞.哈爾濱工程大學 2009

碩士論文
[1]基于有限元原理的彈性目標聲散射計算[D]. 盧笛.哈爾濱工程大學 2014



本文編號：2958654