【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電機減振降噪，具體涉及一種低振動噪聲水下電機的定子結構設計方法及裝置。
技術介紹
1、對于常規的船用低噪聲推進電機，主要關注的是電機的機腳振動向船體振動的傳遞，一般可在電機機腳安裝隔振器來降低機腳振動；對于電機機座表面輻射的空氣噪聲，其經過船體傳遞至海水中的水下輻射噪聲基本可以忽略。但是，對于無人航行器用低噪聲水下推進電機，由于直接浸于尾艙海水中，這與以往船用電機安裝、運行環境不同，其振動噪聲傳播途徑發生改變，不僅需要關注機腳振動向船體的傳遞，更需要關注機座表面振動向海水中直接輻射的水下噪聲。因此，需要對水下電機定子機座表面振動產生的水下輻射噪聲進行重點控制，以滿足船舶的低振動噪聲需求。
2、水下電機定子機座表面振動產生的水下輻射噪聲，其頻譜特征一般主要集中在中高頻段。對于1000hz以上高頻段的水下輻射噪聲，其特征成分主要是開關頻率，一般可通過載波移相、開關頻率擴頻或脈沖位置優化、低共模算法等措施來抑制；對于100hz至1000hz中頻段的水下輻射噪聲，其特征成分主要是齒諧波頻率，一般可以通過斜槽或斜極來抑制，但抑制效果有限，在電機機座表面敷貼阻尼結構，可以降低高頻段水下輻射噪聲，但對中頻段的降低效果也很有限。
3、綜上，現有的水下電機定子機座對中頻段的水下輻射噪聲的抑制效果較差。
技術實現思路
1、有鑒于此，有必要提供一種低振動噪聲水下電機的定子結構設計方法及裝置，用以解決現有的水下電機定子機座對中頻段的水下輻射噪聲的抑制效果較差的技術問題
2、為了解決上述問題，一方面，本專利技術提供了一種低振動噪聲水下電機的定子結構設計方法，包括：
3、獲得水下電機的振動噪聲頻譜特征；
4、基于所述振動噪聲頻譜特征，并結合聲學黑洞原理，構建定子機座的寬頻吸振聲學超結構；
5、對所述寬頻吸振聲學超結構進行校核計算，基于校核計算結果確定適用于定子機座的目標結構。
6、在一種可能的實現方式中，獲得水下電機的振動噪聲頻譜特征，包括：
7、基于振動噪聲仿真分析方法或試驗測試方法獲得水下電機的振動噪聲頻譜特征。
8、在一種可能的實現方式中，基于振動噪聲仿真分析方法獲得水下電機的振動噪聲頻譜特征，包括：
9、在水下電機的定子鐵芯仿真模型的齒部施加電磁激勵，計算得到定子機座表面振動響應特性；
10、基于定子機座表面振動響應特性，得到水下電機的振動噪聲頻譜特征。
11、在一種可能的實現方式中，基于試驗測試方法獲得水下電機的振動噪聲頻譜特征，包括：
12、基于水下電機的定子機座表面布置的振動加速度測點采集的數據，得到水下電機的振動噪聲頻譜特征。
13、在一種可能的實現方式中，基于所述振動噪聲頻譜特征，并結合聲學黑洞原理，構建定子機座的寬頻吸振聲學超結構，包括：
14、基于所述振動噪聲頻譜特征，在吸振的起始頻率，將聲學黑洞結構作為動力吸振器進行設計；
15、基于所述動力吸振器的設計原理構建定子機座的寬頻吸振聲學超結構。
16、在一種可能的實現方式中，定子機座的寬頻吸振聲學超結構為對稱楔形結構；所述楔形結構為鋼板，并采用幾何尺寸迭代設計得到，且在楔形結構兩端末端敷貼橡膠阻尼材料。
17、在一種可能的實現方式中，對所述寬頻吸振聲學超結構進行校核計算，基于校核計算結果確定適用于定子機座的目標結構，包括：
18、基于模態仿真分析方法，計算所述寬頻吸振聲學超結構的模態頻率及振型；
19、在基于所述寬頻吸振聲學超結構的模態頻率及振型，確定所述寬頻吸振聲學超結構滿足定子機座的寬帶吸振要求的情況下，得到定子機座的目標結構；
20、其中，定子機座的目標結構，是將對稱楔形結構的中間鋼板固定于定子機座表面所得到的結構。
21、另一方面，本專利技術還提供一種低振動噪聲水下電機的定子結構設計裝置，包括：
22、特征獲取模塊，用于獲得水下電機的振動噪聲頻譜特征；
23、結構構建模塊，用于基于所述振動噪聲頻譜特征，并結合聲學黑洞原理，構建定子機座的寬頻吸振聲學超結構；
24、校核模塊，用于對所述寬頻吸振聲學超結構進行校核計算，基于校核計算結果確定適用于定子機座的目標結構。
25、另一方面，本專利技術還提供一種電子設備，包括存儲器和處理器，其中，
26、所述存儲器，用于存儲程序；
27、所述處理器，與所述存儲器耦合，用于執行所述存儲器中存儲的所述程序，以實現如上述任意一項所述的低振動噪聲水下電機的定子結構設計方法的步驟。
28、另一方面，本專利技術還提供一種非暫態計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如上述任一項所述的低振動噪聲水下電機的定子結構設計方法的步驟。
29、采用上述實現方式的有益效果是：本專利技術提供的低振動噪聲水下電機的定子結構設計方法及裝置，通過水下電機的振動噪聲頻譜特征，構建定子機座的寬頻吸振聲學超結構；對所述寬頻吸振聲學超結構進行校核計算，基于校核計算結果確定適用于定子機座的目標結構。本專利技術針對現有減振降噪技術對水下電機定子機座輻射噪聲控制的不足，基于聲學黑洞原理在定子機座表面安裝寬頻吸振聲學超結構，進而降低定子機座表面振動，具有簡單方便、寬帶吸振等優點，可以有效降低水下電機的水下輻射噪聲，從而解決現有的水下電機定子機座對中頻段的水下輻射噪聲的抑制效果較差的技術問題。
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1.一種低振動噪聲水下電機的定子結構設計方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的低振動噪聲水下電機的定子結構設計方法，其特征在于，獲得水下電機的振動噪聲頻譜特征，包括：
3.根據權利要求2所述的低振動噪聲水下電機的定子結構設計方法，其特征在于，基于振動噪聲仿真分析方法獲得水下電機的振動噪聲頻譜特征，包括：
4.根據權利要求2所述的低振動噪聲水下電機的定子結構設計方法，其特征在于，基于試驗測試方法獲得水下電機的振動噪聲頻譜特征，包括：
5.根據權利要求1-4任一項所述的低振動噪聲水下電機的定子結構設計方法，其特征在于，基于所述振動噪聲頻譜特征，并結合聲學黑洞原理，構建定子機座的寬頻吸振聲學超結構，包括：
6.根據權利要求5所述的低振動噪聲水下電機的定子結構設計方法，其特征在于，定子機座的寬頻吸振聲學超結構為對稱楔形結構；所述楔形結構為鋼板，并采用幾何尺寸迭代設計得到，且在楔形結構兩端末端敷貼橡膠阻尼材料。
7.根據權利要求6所述的低振動噪聲水下電機的定子結構設計方法，其特征在于，對所述寬頻吸振聲學超結
8.一種低振動噪聲水下電機的定子結構設計裝置，其特征在于，包括：
9.一種電子設備，其特征在于，包括存儲器和處理器，其中，
10.一種非暫態計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至7任一項所述的低振動噪聲水下電機的定子結構設計方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種低振動噪聲水下電機的定子結構設計方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的低振動噪聲水下電機的定子結構設計方法，其特征在于，獲得水下電機的振動噪聲頻譜特征，包括：
3.根據權利要求2所述的低振動噪聲水下電機的定子結構設計方法，其特征在于，基于振動噪聲仿真分析方法獲得水下電機的振動噪聲頻譜特征，包括：
4.根據權利要求2所述的低振動噪聲水下電機的定子結構設計方法，其特征在于，基于試驗測試方法獲得水下電機的振動噪聲頻譜特征，包括：
5.根據權利要求1-4任一項所述的低振動噪聲水下電機的定子結構設計方法，其特征在于，基于所述振動噪聲頻譜特征，并結合聲學黑洞原理，構建定子機座的寬頻吸振聲學超結構，包括：
6.根據權利要求5所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：余虎，程方訓，盧肇義，鄧伯軒，
申請(專利權)人：武漢船用電力推進裝置研究所中國船舶集團有限公司第七一二研究所，
類型：發明
國別省市：
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