【摘要】：矩形板和圓柱殼是水下航行器的主要結(jié)構(gòu)形式,其振動及聲輻射特性研究有著重要的意義。以往主要針對矩形板、圓柱殼及均勻加肋結(jié)構(gòu)等對稱結(jié)構(gòu)形式進行研究,而對非對稱結(jié)構(gòu)的研究則非常少。非對稱結(jié)構(gòu)具有與對稱結(jié)構(gòu)不同的聲振特性,有著重要的研究意義。本文采用有限元數(shù)值計算方法,對比了非對稱和對稱彈性結(jié)構(gòu)振動聲輻射的差異,結(jié)合模態(tài)振型分析,研究了非對稱彈性結(jié)構(gòu)的振動聲輻射特性。本文對矩形板和圓柱殼的非對稱聲振特性進行了研究。對于矩形板,研究了激勵力的非對稱分布、肋骨的非對稱分布、質(zhì)量負載的非對稱分布以及邊界條件的非對稱分布對結(jié)構(gòu)聲振特性的影響。研究結(jié)果表明,加非對稱肋后矩形板模態(tài)振型對稱性被打破,從而抑制了部分強對稱共振輻射峰;在激勵力位置附近布置更多的加強肋,可以降低聲輻射水平;非對稱位置激勵力時,會激發(fā)更多的振動模態(tài),增加輻射峰的數(shù)量,在一定頻段降低輻射聲功率;質(zhì)量負載的非對稱分布,可以破壞結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量分布的對稱性,激發(fā)更多的非對稱模態(tài),從而產(chǎn)生更多的小輻射峰,抑制部分強對稱共振輻射峰;非對稱邊界約束,可以顯著改變原有的對稱模態(tài),改變原有的振動聲輻射頻譜結(jié)構(gòu)。對于圓柱殼,采用類似的分析方法,研究了肋骨的非對稱分布和激勵力的非對稱分布對圓柱殼振動聲輻射的影響,得到了與非對稱矩形板振動聲輻射相似的結(jié)論。本文研究表明,非對稱設(shè)計可以降低彈性結(jié)構(gòu)的均勻性,從而抑制或破壞結(jié)構(gòu)的強對稱輻射模態(tài),對較高的振動聲輻射峰起到抑制作用;通過非對稱設(shè)計,可以改變不同模態(tài)的參與程度,通過有針對性的減振降噪設(shè)計,可以實現(xiàn)對矩形板和圓柱殼結(jié)構(gòu)振動聲輻射的調(diào)控。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U674.941
【圖文】：

第 1 章 緒論第 1 章 緒論景振動和聲輻射對水下航行器的隱身性有著非常重要的影響，因眾多特征信號中只有聲波在海水中可以傳播很遠的距離，振動器易于被探測和遭到攻擊，有效控制水下航行器輻射噪聲是提段。此外，現(xiàn)代聲吶技術(shù)及先進水下探測技術(shù)的發(fā)展，使得水提升。水下航行器的主要結(jié)構(gòu)形式包括圓柱殼體和矩形板等典型結(jié)構(gòu)聲振特性研究水下航行器隱身研究具有重要意義。

圖 1.2 簡支矩形板聲輻射示意圖提出彈簧和扭簧的組合模擬矩形板自由、簡支，通過瑞利積分得到矩形板輻射聲功率。Mai究了矩形板的平均輻射效率。圖 1.3 彈簧和扭簧組合等效邊界條件的聲輻射研究，早期主要研究對象為無限大具加肋矩形板的聲輻射有振動效應(yīng)、聲源效應(yīng)及 /6準則對其進行評估。Mace[9,10]對于無限流場點激勵下的聲輻射進行研究。也對矩形板聲輻射效率做了大量的研究。大連元的方法進行了矩形板聲輻射模態(tài)的研究。尹算矩形簡支薄板在單點簡諧激勵下結(jié)構(gòu)低頻輻置改變時矩形板輻射效率也會隨之改變。姜哲

的通用方法主要有理論法、實驗法和數(shù)值法級數(shù)法。數(shù)值法主要為有限元法。矩形板聲并進行了大量研究和公開文獻的發(fā)表。Laul移及外載荷進行級數(shù)展開借助 Green 函數(shù)表結(jié)構(gòu)的振動控制方程對簡支矩形平板進行聲圖 1.2 簡支矩形板聲輻射示意圖出彈簧和扭簧的組合模擬矩形板自由、簡支通過瑞利積分得到矩形板輻射聲功率。Mai究了矩形板的平均輻射效率。

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本文編號：2795482