反劫持作战中,罪犯经常会把人质关在封闭的房间内。在这种情况下,实时的了解到房间内的布局、人质和恐怖分子的位置等信息是十分关键的。因此,在刑侦相关部门的支持下,本课题组研制了一种利用扭转振动钻削的低噪声钻孔装置,以较低的噪声在建筑墙体上打一小孔,从而不被罪犯所察觉。本文通过仿真和测试对该装置进行了理论分析、结构改进和实验研究,主要内容如下:1.在建筑墙体钻孔过程中会出现自激振动,其会产生破碎噪声。将钻孔过程简化为弹簧-质量-带自激振动系统。通过仿真和实验的方式研究了自激振动出现的带速条件,以及偏心激励和电磁激励对自激振动的影响规律。验证了通过扭转振动抑制钻孔过程中产生的自激振动的可行性。2.由于偏心激振钻孔装置在钻孔时存在振动电机不能稳定自同步的问题,将其激振方式改为电磁激振,并对激振模块进行了改进设计。着重对激振模块中的板弹簧进行了设计和计算,使钻头能产生振动钻削的效果。3.针对板弹簧在钻孔时出现的断裂现象,对板弹簧的结构进行了优化;利用共振法测试出了实际钻孔装置扭转方向的固有频率;对两种激振方式的钻孔装置进行噪声源识别实验,发现改进后装置的钻孔噪声有了明显的降低;并针对步进减速电机产生噪声的问题,提出了钻孔装置的结构改进方案。