[發(fā)明專利]一種估計氣泡群對螺旋槳聲源特征頻率抑制作用的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811268490.8
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109323757B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 初寧;童威棋;張凌;吳大轉(zhuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種估計氣泡群對螺旋槳聲源特征頻率抑制作用的方法，其特征在于，包括：

(1)采集水下有氣泡和無氣泡兩種工況的螺旋槳噪聲信號；

(2)將采集的噪聲信號導(dǎo)入程序，用循環(huán)平穩(wěn)特征函數(shù)計算，得到兩種工況的循環(huán)密度譜；所述的循環(huán)平穩(wěn)特征函數(shù)為：

其中，α為循環(huán)頻率、f為頻譜頻率；x為待測信號；X為信號x的頻譜；X^*表示X共軛復(fù)數(shù)；

(3)將有氣泡和無氣泡工況中對應(yīng)的循環(huán)密度譜進(jìn)行點除，或采用最小二范數(shù)法，得到氣泡傳遞函數(shù)的循環(huán)密度譜；

(4)根據(jù)步驟(2)得到的兩種工況的循環(huán)密度譜，進(jìn)行歸一化后得到兩種工況的循環(huán)相干譜，然后進(jìn)一步構(gòu)建對數(shù)坐標(biāo)下的增強包絡(luò)譜；構(gòu)建對數(shù)坐標(biāo)下的增強包絡(luò)譜的詳細(xì)步驟為：

(4-1)計算增強包絡(luò)譜各個循環(huán)頻率對應(yīng)的函數(shù)值；所述的增強包絡(luò)譜的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

其中，為有氣泡工況對應(yīng)的循環(huán)相干譜；

(4-2)將函數(shù)值通過取10的對數(shù)計算得到聲壓級，根據(jù)得到的對數(shù)函數(shù)值范圍，設(shè)置取值區(qū)間，將剩余的對數(shù)函數(shù)值賦值為對應(yīng)的最值；

(4-3)根據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點和函數(shù)值，構(gòu)建對數(shù)坐標(biāo)下的增強包絡(luò)譜；

(5)根據(jù)得到的增強包絡(luò)譜判斷特征頻率，并對氣泡傳遞函數(shù)的循環(huán)密度譜做特征頻率對應(yīng)的切片，得到氣泡群傳遞函數(shù)；

(6)根據(jù)得到的氣泡群傳遞函數(shù)，估計氣泡群對螺旋槳聲源特征頻率抑制作用的大小。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的估計氣泡群對螺旋槳聲源特征頻率抑制作用的方法，其特征在于，步驟(3)中，將有氣泡和無氣泡工況中對應(yīng)的循環(huán)密度譜進(jìn)行點除時，所述氣泡傳遞函數(shù)的循環(huán)密度譜為：

其中，為氣泡傳遞函數(shù)的循環(huán)密度譜，為有氣泡工況對應(yīng)的循環(huán)密度譜，為無氣泡工況對應(yīng)的循環(huán)密度譜；以上運算為對應(yīng)點的點除，但計算值為特大值時看作壞點，用附近點插值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的估計氣泡群對螺旋槳聲源特征頻率抑制作用的方法，其特征在于，步驟(3)中，采用最小二范數(shù)法的公式為：

其中，為氣泡傳遞函數(shù)的循環(huán)密度譜的最優(yōu)估計，為有氣泡工況對應(yīng)的循環(huán)密度譜，為無氣泡工況對應(yīng)的循環(huán)密度譜，為氣泡傳遞函數(shù)的循環(huán)密度譜；當(dāng)?shù)挠嬎懔孔钚r得到

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的估計氣泡群對螺旋槳聲源特征頻率抑制作用的方法，其特征在于，步驟(4)中，所述的循環(huán)相干譜的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

其中，為有氣泡工況對應(yīng)的循環(huán)相干譜，為有氣泡工況對應(yīng)的循環(huán)密度譜，為有氣泡工況對應(yīng)下循環(huán)頻率為0的循環(huán)密度譜。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的估計氣泡群對螺旋槳聲源特征頻率抑制作用的方法，其特征在于，步驟(5)中，所述的特征頻率根據(jù)增強包絡(luò)譜的明顯峰值、干涉頻率和諧波頻率綜合判斷。