[实用新型]用于测量流激结构噪声的试验装置

说明书

本实用新型涉及声学测量技术领域，具体涉及一种用于测量流激结构噪声的试验装置。该试验装置包括试验件和压板。试验件的内部中空。试验件的壳体上第一安装孔内设置有测量脉动压力的压力传感器，第二安装孔内设置有测量试验件振动的加速度传感器。试验件的顶部具有连接部。压板的底部具有第一密封台阶。第一密封台阶上设置有安装槽。连接部嵌合在安装槽内，并通过紧固件固定安装在压板上。安装槽的中部设置有通孔。该装置通过在试验件上安装压力传感器和加速度传感器，实现了在对试验件的壁面压力信号和壳体结构振动的加速度信号的采集，有利于验证在流激结构仿真模拟方法中得到的数值结果的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及声学测量技术领域，具体涉及一种用于测量流激结构噪声的试验装置。

背景技术

水下航行体在水下航行时，运动的船舶经过不稳定的流场将形成产生局部结构与周围流体的耦合振动，振动引起的压力变化产生的流激噪声是能在水中远距离传播的最有效的能量形式，故而流激噪声会严重影响水下航行体的隐蔽性能。因此，探索船舶水下振动和流激噪声产生和传播的机理以及其辐射规律，将对提高水下航行体的隐身能力具有重要的实用意义。

目前，在水下航行体的设计过程中，通常利用数值计算的方法来预估水下航行体的声学性能，用以降低水下航行体的流激噪声，提高其隐蔽性。提前发现水下航行体在结构设计中的声学问题，减少水下航行体结构反复设计验证的工作量。

例如，采用CFD软件仿真计算水下航行体的壁面压力、采用声学有限元软件中的LMS Virtual.Lab的Acoustics模板求得流激结构振动加速度、采用FEM-AML方法计算低频流激噪声以及统计能量法计算中高频流激噪声。但是，上述通过数值计算的方法得到的结果的可靠性还需要进一步的验证。

综上所述，在研究水下航行体的流激结构噪声过程中，如何设计一种试验装置，便于在试验工况下采集流激结构的参数，用以进一步验证仿真模拟方法中得到的数值结果的可靠性，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型的目的在于，为研究水下航行体的流激结构噪声的过程中，提供一种试验装置，用以便于采集流激结构的壁面压力以及振动加速度，进而验证仿真模拟方法中得到的数值结果的可靠性。

为实现上述目的，本实用新型采用如下方案：提出一种用于测量流激结构噪声的试验装置，包括试验件和压板；

所述试验件的内部中空，所述试验件的壳体上设置有安装孔，所述安装孔包括第一安装孔和第二安装孔，所述第一安装孔内设置有测量脉动压力的压力传感器，所述第二安装孔内设置有测量试验件振动的加速度传感器，所述试验件的顶部具有连接部；

所述压板的底部具有第一密封台阶，所述第一密封台阶上设置有安装槽，所述连接部嵌合在安装槽内，并通过紧固件固定安装在压板上，所述安装槽的中部设置有通孔。

作为优选，试验件包括首段、中段和尾段，首段、中段和尾端依次连接，中段与尾段之间设置有收缩段，收缩段的收缩方向从中段指向尾段，试验件的首段和尾段均为半球形，中段呈圆柱形结构，收缩段呈圆锥台结构。如此设置，试验件能够更好地模拟水下航行体的结构。水下航行体通常采用锥柱壳的形式，即艏部为半圆球，中部为平行圆柱结构，艉部收缩为类似圆锥壳结构。通过测量锥柱壳结构试验件的流激噪声情况，有利于更好地预估水下航行体的声学性能，为进一步降低水下航行体的流激噪声提供具有参考价值的改进参数，有利于进一步提高水下航行体的隐蔽性。

作为优选，第一安装孔与第二安装孔沿着试验件的中轴线呈对称分布，便于试验件受水流冲击时，第一安装孔的一侧测量压力信号，第二安装孔的一侧测量振动加速度信号。第一安装孔与第二安装孔的轴线均指向试验件的中轴线。如此设置，有利于传感器的检测端面与试验件的壳体外边面相切，使得测得的压力信号和振动加速度信号更加符合实际值，进一步减少了测量误差，有利于验证数值计算结果的可靠性。