水下高速小目标在水中高速航行时,航速一般都在几十节以上,此时相比于机械噪声和螺旋桨噪声,流激振动噪声在辐射噪声方面贡献较大。因此研究流激振动噪声的特性对于增强水下高速小目标以及其发射平台的隐蔽性具有重大影响。流激振动噪声的产生主要是水下高速小目标航行时其外表面与水的接触面所产生的边界层发出的。早期对于流噪声的理论分析是根据半数学理论推导半实验经验公式的基础上发展而来。得益于有限元分析及CFD技术的发展,计算机仿真技术已经可以方便和准确的对流场及声场特性进行仿真分析。本文主要内容:在理论分析的基础上,首先根据现役水下高速小目标及其对比线型,设计四个不同头部线型的结构模型,利用计算机软件仿真技术对四个水下高速小目标模型进行模态分析、流场特性和声场特性的仿真计算。使用SolidWorks建立四个仿真模型利用COMSOL软件对四个水下高速小目标模型分别进行结构振动和流固耦合振动模态分析;利用有限元分析软件ANSYS分别建立应用于流场特性计算的流场计算模型和应用于声场特性分析的声场计算模型,并对其进行离散化处理;分析不同湍流模型,选择Reynolds平均法中的两方程模型标准k-ε模型,利用CFD软件求解器FLUENT分别对三个流速下,四个不同模型的流场特性进行仿真计算;将所得流场湍流脉动压力作为声场分析软件ACTRAN的激励源,依据Lighthill声类比理论对模型的流激振动噪声进行仿真计算,从而得到不同模型、不同流速下的流激振动噪声特性。然后加工实验模型,在重力式低噪声水洞中利用混响箱法分别对不同模型进行辐射噪声测量。最后将计算机仿真计算结果与水洞实验数据进行对比分析。通过对仿真计算结果的分析表明:水下高速小目标模型的流激振动噪声随着水流速度的增加而增大,并且模型头部相比其他位置的湍流脉动压力较高;在不同流速下流激振动产生声压级峰值的频率点位置,只与模型本身有关,与流速无关。具有相同头部长度的两个模型,平头模型的流激振动噪声比圆头模型的流激振动噪声大;同是平头的两个模型,头部长度较长且平端面直径较小的模型流激振动噪声较小。为了验证计算机仿真结果的准确性,在哈尔滨工程大学重力式低噪声水洞中分别对四个模型进行辐射噪声的测量。对实验数据进行处理分析后得到的结论与计算机仿真结论具有良好一致性。