水下加肋殼體振動與聲輻射特性研究
本文關鍵詞:水下加肋殼體振動與聲輻射特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:結構的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,降低水下結構振動與輻射噪聲不僅可以提高自身的隱蔽性,,而且還可以增大自身聲納系統的作用距離,從而大大提高航行器的水下對抗能力。因此,對水下航行器典型結構的水下加肋圓柱振動與聲輻射的研究,在國防建設及海洋工程中有著重要的意義。 本論文以降低水下航行器結構振動輻射噪聲為核心而展開,采用了三種方法系統地對水下加肋圓柱殼體振動特性及聲輻射特性進行了分析,并研究了阻尼處理對水下彈性殼體振動聲輻射特性的影響。在中低頻區(qū)域,結合有限元方法和邊界元方法對水下加肋殼體振動聲輻射特性做了系統的研究,給出了肋參數改變對殼體輻射聲功率的影響,并在上述研究的基礎上,進一步分析了阻尼處理、阻尼層厚度以及阻尼敷設方式對水下彈性殼體振動聲輻射特性的影響。在高頻區(qū)域,采用統計能量分析的方法對水下彈性殼體振動聲輻射特性進行了詳細地分析,并給出了加肋對殼體振動聲輻射的影響。 最后,本文進行了圓柱殼體空氣中的振動測試實驗,并與數值分析結果進行了對比分析,實驗表明:被測圓柱結構的模態(tài)密度較高,實驗與理論的一致性表明本文的數值分析方法是正確的。
【關鍵詞】:彈性殼體 阻尼 振動 聲輻射
【學位授予單位】:西北工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2006
【分類號】:U661.44
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 第一章 緒論8-13
- §1.1 研究目的及意義8
- §1.2 國內外研究現狀8-10
- §1.3 結構振動聲輻射計算研究進展10-11
- §1.4 本文的主要研究內容與創(chuàng)新點11-13
- 第二章 結構振動聲輻射基礎理論13-32
- §2.1 結構振動理論基礎13-16
- 2.1.1 多自由度結構的振動特性分析13-15
- 2.1.2 激勵力作用下一般結構的振動響應分析15-16
- §2.2 結構振動與聲耦合16-19
- 2.2.1 結構振動與聲輻射的一般關系16-18
- 2.2.2 結構振動聲輻射的聲學基礎18-19
- §2.3 水下圓柱殼體振動與聲輻射近似解析解19-24
- 2.3.1 有限長無肋圓柱殼體的解析解19-22
- 2.3.2 有限長加肋圓柱殼體的解析解22-24
- §2.4 加肋圓柱殼體聲輻射的能量分析方法24-27
- 2.4.1 運動方程24-27
- 2.4.2 輻射聲功率及輻射效率27
- §2.5 有限元、邊界元方法簡介27-32
- 2.5.1 有限元基本理論及求解思路27-30
- 2.5.2 邊界元基本理論30
- 2.5.3 有限元、邊界元方法對比30-32
- 第三章 水下加肋彈性殼體振動聲輻射數值計算分析32-51
- §3.1 流固耦合振動與聲輻射計算基本方法32-35
- 3.1.1 流固耦合振動與聲輻射有限元計算的基本方法32-34
- 3.1.2 邊界元聲輻射計算基本方法34-35
- §3.2 ANSYS和SYSNOISE軟件介紹35-39
- 3.2.1 ANSYS軟件簡介35-37
- 3.2.2 SYSNOISE軟件簡介37-38
- 3.2.3 ANSYS和SYSNOISE典型算例與計算驗證38-39
- §3.3 結構有限元聲學計算39-43
- 3.3.1 ANSYS結構聲學分析39-40
- 3.3.2 計算模型40-41
- 3.3.3 水下加肋彈性殼體模態(tài)和聲壓頻率響應計算41-43
- §3.4 水下加肋彈性殼體有限元+邊界元數值計算43-51
- 3.4.1 計算模型43-45
- 3.4.2 水下加肋彈性殼體振動和頻率響應45-48
- 3.4.3 肋參數改變對殼體輻射聲功率的影響48
- 3.4.4 水下加肋彈性殼體的輻射聲場計算48-50
- 3.4.5 結論50-51
- 第四章 阻尼處理對水下彈性殼體振動聲輻射影響分析51-59
- §4.1 圓柱殼體覆瓦結構振動聲輻射計算基本方法51-54
- §4.2 數值計算54-59
- 4.2.1 計算模型54-55
- 4.2.2 敷設阻尼材料對水下圓柱殼體振動聲輻射的影響55-56
- 4.2.3 阻尼層厚度對水下圓柱殼體振動聲輻射的影響56-57
- 4.2.4 敷設方式對水下圓柱殼體振動聲輻射的影響57-58
- 4.2.3 結論58-59
- 第五章 水下彈性殼體統計能量分析59-72
- §5.1 統計能量分析方法簡介59-63
- 5.1.1 統計能量方法概述59-60
- 5.1.2 統計能量分析的基本步驟60-62
- 5.1.3 AutoSEA2軟件簡介62-63
- §5.2 AutoSEA2計算水下彈性殼體振動聲輻射特性63-72
- 5.2.1 單純殼體計算模型及結果分析64-67
- 5.2.2 加肋殼體計算模型及結果分析67-71
- 5.2.3 結論71-72
- 第六章 圓柱殼體振動測試實驗72-79
- §6.1 常用振動測試系統72-73
- §6.2 圓柱殼體振動響應測試73-79
- 6.2.1 脈沖激勵下圓柱殼體上點的振動響應74-76
- 6.2.2 白噪聲激勵下圓柱殼體上點的振動響應76-78
- 6.2.3 結論78-79
- 第七章 總結與展望79-81
- 參考文獻81-85
- 作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及參與的科研85-86
- 致謝86-87
- 西北工業(yè)大學 學位論文知識產權聲明書87
- 西北工業(yè)大學學位論文原創(chuàng)性聲明87
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本文關鍵詞:水下加肋殼體振動與聲輻射特性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:388926
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