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《哈尔滨工程大学》 2005年
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超低频矢量水听器技术研究

吴祥兴  
【摘要】:在相当长的时期内,为了解决水声工程中的大量声学问题,都是使用声压水听器及其基阵,平时所说的水听器也就是指声压水听器,现有的对各种声现象的描述以及描述的这些声现象的规律也都是基于声压量的。然而,随着人们对水声科学研究的不断深入,越来越多的问题已经不能完全依靠水声声压水听器及其基阵来很好地解决了,如水声声强测量、水下噪声源的空间定位和辐射声功率等问题的出现。如何正确地测量水声声强、确定水下噪声源的空间位置和其辐射功率的大小,迫使人们寻求其它解决途径,很快矢量水听器便是成为解决上述问题的有效途径之一。 矢量水听器通常是指振速水听器和声压梯度水听器,按结构的不同可以分为力学型和惯性型两种。不动外壳型矢量水听器属力学型矢量水听器,而同振型则属惯性型矢量水听器。本文研究的是三维同振球型矢量水听器,该水听器由球体外壳、压电加速度计、前置放大器、质量块、填充物、柔性悬置元件和框架组成。 本文详细阐述了振速水听器和声压梯度水听器的构成和工作原理,并以三维同振球型矢量水听器为研究重点,对同振球型矢量水听器的力学模型进行了理论分析,并指出:压电加速度计的共振频率至少应高于矢量水听器上限工作频率的三倍以上;质量块的重量约为加速度计十倍以上;球体密度控制在1~1.1(g/cm~3),使球体具有近似中性浮力;柔性悬挂元件的共振频率要远远低于矢量水听器工作频率的下限。 通过本文研究制作的三维同振球型矢量水听器,利用矢量水听器灵敏度和指向性测量装置,在消声水池中进行实际测量,结果证明其指向性图具有“8”字形指向性图的特点,自由场灵敏度与频率成正比,即每倍频程增加6dB。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TB565.1

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 师俊杰;基于潜标的甚低频矢量声场建模与试验研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 管宇;一种低频三维MEMS矢量水听器的研制[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 秦艳芳;基于光纤F-P腔矢量水听器的结构设计[D];哈尔滨工程大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 贾志富;采用双迭片压电敏感元件的声压梯度水听器[J];传感器技术;1997年01期
2 贾志富;同振球型声压梯度水听器的研究[J];应用声学;1997年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 孟洪;矢量水听器及联合信号处理研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 戴绍仕;冯麟涵;姚熊亮;张倩;;陷落腔跨度对剪切层自持振荡特性的影响[J];传感器与微系统;2010年05期
10 闫其年;王旭;班燕东;王路强;陈伟龙;;简易超声水听传感器的设计与制作方法[J];传感器与微系统;2010年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 尹义龙;李俊宝;邢建新;夏金东;吕可佳;;基于Cymbal结构的PMNT单晶压差矢量水听器[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年
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7 熊水东;罗洪;胡永明;倪明;孟洲;;三维光纤矢量水听器实验研究[A];中国声学学会2005年青年学术会议[CYCA'05]论文集[C];2005年
8 高健;周光平;林书玉;梁召峰;;大功率空化声场测量方法研究进展[A];中国声学学会功率超声分会2009年学术年会论文集[C];2009年
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10 张家为;余珍;;矢量传感器的指向性及其信号处理技术研究[A];中国仪器仪表学会第十一届青年学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吕文磊;压差式光纤矢量水听器基元与测试技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 刘松;基于相位共轭方法进行声源识别和定位[D];大连理工大学;2011年
3 李凯;基于声强可视化的船舶结构声振能量特性研究[D];大连理工大学;2011年
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6 江东;基于磁悬浮效应的振动测试系统[D];哈尔滨理工大学;2011年
7 师俊杰;基于潜标的甚低频矢量声场建模与试验研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 石焕文;裂纹及水介质对薄板振动和辐射声场特征的影响[D];陕西师范大学;2004年
9 邹元杰;水中阻尼复合壳体结构声振特性的数值分析[D];大连理工大学;2004年
10 洪明;分层损伤复合材料层合板振动与声特性研究[D];大连理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谭学者;水下低频隔声特性理论与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 管宇;一种低频三维MEMS矢量水听器的研制[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 陶新洲;基于三迭片式加速度计的二维矢量水听器研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 何勤;有限障板下矢量水听器性能的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 邵光辉;受障板影响的矢量声信号高倍频谱细化分析方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 邢荣荣;双基地混响建模仿真及混响背景下的目标检测[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 郭冲冲;边界条件下矢量噪声场的时空相关特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 辛天龙;热声热机回热器特性研究[D];中南大学;2011年
9 张波;基于MATLAB的结构振动声辐射数值计算研究[D];西南交通大学;2011年
10 陈伟;水下结构流固耦合及声辐射数值方法研究[D];华中科技大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 叶昌金;杨梓强;;基于光纤光栅的Fabry-Perot滤波器特性的研究[J];半导体光电;2008年01期
2 谢斌;薛晨阳;张文栋;熊继军;张斌珍;陈尚;;硅微仿生矢量水声传感器研制[J];传感技术学报;2006年05期
3 贾志富;采用双迭片压电敏感元件的声压梯度水听器[J];传感器技术;1997年01期
4 陈洪娟,洪连进;基于压电加速度计的同振型矢量水听器的设计[J];传感器技术;2003年03期
5 陈丽洁;张鹏;徐兴烨;王福江;;矢量水听器综述[J];传感器与微系统;2006年06期
6 赵晓云;顾铮先;;光纤Bragg光栅与长周期光纤光栅比较及传感应用[J];传感器与微系统;2007年02期
7 王智元,周福洪,王文芝;法布里—珀罗干涉型光纤水听器的特性[J];传感器技术;1998年02期
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10 李家方,吕可诚,韩群,陈胜平,李乙钢,巩宪锋,郭转运;基于光纤光栅F-P腔的一种新颖传感系统的理论研究[J];光电子技术;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 李整林;张仁和;鄢锦;李风华;;由匹配场处理和传播损失反演海底参数[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
2 陈魏;马力;陈耀明;;自适应下山模拟退火法反演海底等效地声参数[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年
3 李整林;张仁和;;基于等效海底模型的联合反演方法[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 吕云飞;甚低频矢量水听器潜标探测系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 陈新华;矢量阵信号处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
3 王德俊;矢量声场与矢量信号处理理论研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
4 赵羽;矢量阵阵处理研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
5 陈丽洁;微型矢量水听器研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
6 时胜国;矢量水听器及其在平台上的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
7 李思纯;基于矢量水听器的目标特征提取与识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
8 孙国仓;浅海矢量声场及其信号处理[D];哈尔滨工程大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孟洪;矢量水听器及联合信号处理研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
2 姚直象;单矢量水听器信号处理研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
3 孟春霞;单矢量水听器多目标方位估计方法研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 杨晓光;一种新型MEMS惯导加速度计的设计与研究[D];电子科技大学;2006年
5 罗超;基于矢量水听器阵的目标方位估计方法研究[D];西北工业大学;2006年
6 付金山;海底参数反演技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
7 孙淑珍;基于MEMS的矢量水听器的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
8 周益明;二维同振柱形矢量水听器的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
9 赵玲;基于矢量水听器的海洋环境噪声测量装置及分析软件设计[D];哈尔滨工程大学;2007年
10 范继祥;矢量水听器校准装置研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
【二级引证文献】
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1 侯跃峰;路智敏;张文涛;李芳;;三分量光纤加速度传感器探头设计进展[J];传感器与微系统;2012年08期
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1 张春雷;用于拖曳阵的矢量水听器研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 贾志富;采用双迭片压电敏感元件的声压梯度水听器[J];传感器技术;1997年01期
2 穆廷荣;金属和压电陶瓷构成的两层复合薄圆板的强迫振动[J];声学学报;1984年05期
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6 贾志富;同振球型声压梯度水听器的研究[J];应用声学;1997年03期
【相似文献】
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1 孙贵青;李启虎;杨秀庭;孙长瑜;;第五讲 新型光纤水听器和矢量水听器[J];物理;2006年08期
2 贾志富;测量超声场声强用组合式水听器的设计方案[J];声学技术;2001年02期
3 孟春霞;李秀坤;杨士莪;胡园;;基于遗传算法的单矢量水听器多目标方位估计[J];声学技术;2007年02期
4 何希盈;李成新;张磊;曾永钢;岳德俊;;矢量水听器自适应线谱增强应用研究[J];海洋技术;2011年03期
5 时胜国;杨德森;洪连进;;同振球型矢量水听器声波接收理论研究[J];声学学报(中文版);2009年01期
6 陈丽洁;杨士莪;;压阻式新型矢量水听器设计[J];应用声学;2006年05期
7 徐步安;;基于单矢量水听器的目标检测及测向系统[J];声学与电子工程;2009年01期
8 吕云飞;张殿伦;邹吉武;兰华林;孙大军;;基于潜标的海洋环境噪声测量系统[J];高技术通讯;2009年07期
9 石敏;王海陆;;三维压差式矢量水听器定向性能分析[J];舰船科学技术;2008年04期
10 周浩;顾晓东;蒋兴舟;;基于MUSIC算法的矢量阵波达方向估计[J];微计算机信息;2007年06期
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1 姚纪元;孙好广;徐余;;一种低频、高灵敏度二维矢量水听器研究[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
2 李风华;彭汉书;;矢量水听器阵列反演浅海地声参数[A];2007年全国水声学学术会议论文集[C];2007年
3 张虎;陈洪娟;靳建嘉;王文芝;;一种低频压差式矢量水听器研究[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
4 江南;黄建国;李姗;;单矢量水听器DOA估计算法研究[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
5 程彬彬;杨士莪;;单矢量水听器目标方位估计[A];2004年全国水声学学术会议论文集[C];2004年
6 张揽月;杨德森;;矢量水听器线阵波束图[A];2004年全国水声学学术会议论文集[C];2004年
7 尹义龙;李俊宝;邢建新;夏金东;吕可佳;;基于Cymbal结构的PMNT单晶压差矢量水听器[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年
8 李风华;王德俊;张仁和;;光纤矢量水听器测量浅海甚低频声传播实验分析[A];2005年全国水声学学术会议论文集[C];2005年
9 陈洪娟;张虎;杨松涛;邹亮;杨收;;同振式矢量水听器耐压结构设计[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
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1 本报记者 朱伟光;杨士莪:大海会记得,我们来过[N];光明日报;2010年
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1 师俊杰;基于潜标的甚低频矢量声场建模与试验研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 吕云飞;甚低频矢量水听器潜标探测系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 吕文磊;压差式光纤矢量水听器基元与测试技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 吴艳群;拖线阵用光纤矢量水听器关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
5 张永斌;基于等效源法和质点振速测量的近场声全息技术[D];合肥工业大学;2010年
6 胡鹏涛;浅海中声能量分布的不均匀性对潜艇辐射噪声测量的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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8 时胜国;矢量水听器及其在平台上的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
9 马敬广;时间反转镜被动定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
10 莫世奇;矢量水听器的数据融合研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
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1 吴祥兴;超低频矢量水听器技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
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4 张春雷;用于拖曳阵的矢量水听器研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 于淑欣;拖曳式水平渔探仪多目标探测方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 张巍;有障板时矢量声场特性与矢量信号处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 靳建嘉;低频换能器及校准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 杨松涛;深水矢量水听器的研制[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 何勤;有限障板下矢量水听器性能的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 邹亮;耐压矢量水听器研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
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