發(fā)布時(shí)間：2021-11-21 03:39

　　通過(guò)推導(dǎo)得到淺水環(huán)境中矩形板聲輻射阻抗矩陣的解析表達(dá),進(jìn)一步結(jié)合振動(dòng)假設(shè)模態(tài)方法及輻射表面單元輻射器思想求解淺水環(huán)境中矩形板的振動(dòng)響應(yīng),分析水深對(duì)矩形板模態(tài)附加質(zhì)量的影響,給出矩形板模態(tài)附加質(zhì)量隨水深的變化情況,得到波導(dǎo)模態(tài)的激發(fā)對(duì)附加質(zhì)量的影響,并通過(guò)對(duì)輻射抗矩陣的特征分析得到附加質(zhì)量在板上分布的主要模式;進(jìn)一步結(jié)合聲輻射模態(tài)輻射效率,分析水深變化對(duì)矩形板振動(dòng)響應(yīng)峰值及遠(yuǎn)場(chǎng)聲輻射的影響,分析結(jié)果表明:水深度變化對(duì)振動(dòng)響應(yīng)峰值及聲輻射功率的影響與第1階聲輻射模態(tài)的輻射效率隨深度的變化具有一致性。 

【文章來(lái)源】：振動(dòng)與沖擊. 2020,39(09)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

淺水環(huán)境中矩形板

選取一長(zhǎng)度為0.558 8 m, 寬度為0.863 6 m,厚度為0.009 5 m的簡(jiǎn)支矩形板(板及水介質(zhì)參數(shù)與文獻(xiàn)[18]一致)。板密度為2 700 kg/m3,結(jié)構(gòu)聲速為5 737 m/s。水密度取1 026 kg/m3,水中聲速取1 500 m/s。在中心附近位置(0.51Lx, 0.52Ly)處施加一垂向點(diǎn)力,由式(4)～式(6)及式(9)計(jì)算得到考慮不同水深度時(shí)該點(diǎn)的原點(diǎn)導(dǎo)納曲線(xiàn),如圖2所示。從圖2中可以看出,水介質(zhì)深度的改變對(duì)峰值頻率及幅值均產(chǎn)生了不同程度的影響。在考慮的頻段內(nèi),水深的改變對(duì)于板(1,1)階模態(tài)固有頻率的影響最大,對(duì)(1,3)模態(tài)固有頻率略有影響。值得注意的是,對(duì)比不同水深情況,可以發(fā)現(xiàn)水深度變化對(duì)(1,1)和(1,3)階固有頻率的影響不一致。

為分析產(chǎn)生此種不一致的原因,本文根據(jù)解析形式的輻射抗矩陣,繪制模態(tài)附加質(zhì)量隨深度的變化曲線(xiàn)如圖3所示。從圖3中可以看出:對(duì)比代表半無(wú)限空間中的模態(tài)附加質(zhì)量的虛線(xiàn),可以發(fā)現(xiàn)在水深較淺時(shí)板的模態(tài)附加質(zhì)量顯著大于其在半無(wú)限環(huán)境中的附加質(zhì)量;另外,隨深度增加,模態(tài)附加質(zhì)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì),并受到深度方向波導(dǎo)模態(tài)激發(fā)的影響,當(dāng)滿(mǎn)足ωmLz=πc 時(shí)會(huì)出現(xiàn)共振響應(yīng)特性,此時(shí)模態(tài)附加質(zhì)量驟增。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步考察Lz=4Lx的情況,由圖3可知此深度下(1,1)模態(tài)的附加質(zhì)量值大于半無(wú)限空間,而(1,3)模態(tài)附加質(zhì)量值則小于半無(wú)限空間(1,3)模態(tài)附加質(zhì)量值,這與圖2中的結(jié)果相吻合。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]水下加筋板振動(dòng)聲輻射的代理模型研究[J]. 黎勝,楊婧媛.  聲學(xué)學(xué)報(bào). 2010(06)
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本文編號(hào)：3508696