本文關(guān)鍵詞：基于MATV的板結(jié)構(gòu)聲輻射快速算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：板結(jié)構(gòu)為工程結(jié)構(gòu)的常見形式,對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)振動聲輻射研究具有重要意義。本文主要以簡支板結(jié)構(gòu)為例,在中低頻的激勵(lì)范圍內(nèi),采用軟件仿真和理論計(jì)算相對比的方式對結(jié)構(gòu)振動和聲輻射響應(yīng)結(jié)果進(jìn)行了分析。本文的目的為建立簡支板結(jié)構(gòu)聲輻射快速求解模型,以推廣到其他復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)中去。首先,驗(yàn)證了諧響應(yīng)分析的直接法。對于懸臂梁結(jié)構(gòu),在ANSYS中建立懸臂梁結(jié)構(gòu)的有限元模型,以三種方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析,結(jié)果驗(yàn)證了總體質(zhì)量矩陣和總體剛度矩陣的正確性。利用ANSYS中的直接法對懸臂梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行諧響應(yīng)分析;根據(jù)直接法諧響應(yīng)的底層理論,對結(jié)構(gòu)的諧響應(yīng)進(jìn)行理論求解;將軟件仿真和理論計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較,兩者誤差極小,驗(yàn)證了直接法理論算法的正確性。接著,得到結(jié)構(gòu)諧響應(yīng)分析的有效方法。對于四邊簡支板結(jié)構(gòu),在ANSYS中建立簡支板結(jié)構(gòu)的有限元模型,利用ANSYS軟件采用直接法對其進(jìn)行諧響應(yīng)分析;根據(jù)直接法諧響應(yīng)的底層理論,對結(jié)構(gòu)的諧響應(yīng)進(jìn)行理論求解;兩者結(jié)果誤差極小。在LMS中建立簡支板結(jié)構(gòu)的有限元模型,利用LMS軟件采用模態(tài)疊加法對其進(jìn)行諧響應(yīng)分析;根據(jù)模態(tài)疊加法的底層理論,對結(jié)構(gòu)的諧響應(yīng)進(jìn)行理論求解;將軟件仿真和理論計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較,兩者誤差極小。對兩種計(jì)算結(jié)構(gòu)振動諧響應(yīng)的理論進(jìn)行比較,耗費(fèi)硬件資源少、計(jì)算速度快的LMS軟件及其諧響應(yīng)的模態(tài)疊加法為振動響應(yīng)求解的首選。再者,驗(yàn)證了ATV法的聲輻射分析。在LMS軟件中建立簡支板結(jié)構(gòu)的聲學(xué)分析模型,進(jìn)行ATV、外聲場域點(diǎn)聲壓值的求解;理論計(jì)算中,利用結(jié)構(gòu)邊界元法向速度向量、ATV向量組集得到的ATM矩陣求解出外聲場域點(diǎn)的聲壓值;將軟件仿真和理論計(jì)算的聲壓值進(jìn)行比較,兩者誤差極小,驗(yàn)證了本文采用理論算法的正確性。最后,驗(yàn)證了MATV法的聲輻射分析。在LMS軟件中利用MATV法仿真求解簡支板結(jié)構(gòu)外聲場域點(diǎn)的聲壓值;理論計(jì)算中,利用ATM矩陣、模態(tài)振型矩陣組集得到的MATM矩陣,以不同頻率下的模態(tài)參與因子向量為輸入,計(jì)算簡支板結(jié)構(gòu)外聲場域點(diǎn)的聲壓值;將軟件仿真和理論計(jì)算的聲壓值進(jìn)行比較,兩者誤差極小,驗(yàn)證了本文采用理論算法的正確性。
【關(guān)鍵詞】：結(jié)構(gòu)振動 聲輻射 ATV MATV
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH113.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-18
• 1.1 課題研究的意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究概況12-15
• 1.3 存在的問題及本文研究的目的15-16
• 1.3.1 結(jié)構(gòu)振動聲輻射存在的問題：15
• 1.3.2 研究目的15-16
• 1.4 本文的主要工作內(nèi)容及技術(shù)路線16-18
• 1.4.1 本文的主要工作內(nèi)容16
• 1.4.2 本文的技術(shù)路線16-18
• 2 結(jié)構(gòu)振動、聲輻射理論基礎(chǔ)18-31
• 2.1 結(jié)構(gòu)振動理論18-21
• 2.1.1 運(yùn)動微分方程及坐標(biāo)變換18-19
• 2.1.2 固有頻率及振型求解19-21
• 2.2 聲輻射理論21-30
• 2.2.1 聲輻射的頻域描述22-23
• 2.2.2 邊界元方法23-26
• 2.2.3 基于ATV概念的的聲學(xué)響應(yīng)求解技術(shù)26-29
• 2.2.4 基于MATV概念的聲學(xué)響應(yīng)求解技術(shù)29-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 3 結(jié)構(gòu)的振動分析31-44
• 3.1 懸臂梁結(jié)構(gòu)振動分析31-36
• 3.1.1 懸臂梁模態(tài)的理論計(jì)算31
• 3.1.2 懸臂梁模態(tài)的軟件仿真31-34
• 3.1.3 懸臂梁諧響應(yīng)軟件仿真及理論分析34-36
• 3.2 簡支板結(jié)構(gòu)振動分析36-42
• 3.2.1 ANSYS對簡支板諧響應(yīng)的軟件仿真及理論分析36-37
• 3.2.2 LMS對簡支板諧響應(yīng)的軟件仿真及理論分析37-42
• 3.2.3 兩種理論分析方法對比42
• 3.3 本章小結(jié)42-44
• 4 簡支板結(jié)構(gòu)聲輻射特性分析44-57
• 4.1 聲學(xué)分析模型的建立44-47
• 4.1.1 邊界元網(wǎng)格劃分原則44-45
• 4.1.2 聲學(xué)分析模型的建立45-47
• 4.2 結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)的映射及法向投影47-51
• 4.3 ATV的求解51-53
• 4.4 聲輻射特性分析53-56
• 4.4.1 聲輻射軟件仿真53-54
• 4.4.2 聲輻射理論計(jì)算54-55
• 4.4.3 聲輻射軟件仿真與理論計(jì)算結(jié)果比較55-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 5 結(jié)構(gòu)振動聲輻射快速算法研究57-66
• 5.1 結(jié)構(gòu)模態(tài)的映射及法向處理58-59
• 5.2 MATV方法的分析及MATM的組集59-62
• 5.2.1 MATV方法的分析60-61
• 5.2.2 MATM的組集61-62
• 5.3 基于MATV聲輻射特性分析62-65
• 5.3.1 基于MATV方法的軟件仿真62-63
• 5.3.2 基于MATV方法的理論計(jì)算63-64
• 5.3.3 基于MATV方法軟件仿真與理論計(jì)算結(jié)果比較64-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 6 工作總結(jié)與展望66-69
• 6.1 工作總結(jié)66-68
• 6.2 展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果72-73
• 致謝73-74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：297046