目前,水下結(jié)構(gòu)聲輻射預(yù)報研究主要集中于自由場環(huán)境,但是在實(shí)際應(yīng)用中,自由場環(huán)境很難滿足,非消聲水池測量相對容易實(shí)現(xiàn)。本文以彈性圓柱殼為研究對象,針對非消聲水池低頻聲輻射預(yù)報問題,通過測量結(jié)構(gòu)在非消聲水池中的振動,結(jié)合自由場聲輻射效率,對結(jié)構(gòu)在自由場的低頻聲輻射進(jìn)行預(yù)報。預(yù)報成立的關(guān)鍵是結(jié)構(gòu)在非消聲水池和自由場具有相似的振動情況,本文著重對兩種環(huán)境下結(jié)構(gòu)振動進(jìn)行了比對研究。本文方法對于水下大型結(jié)構(gòu)基于水池振動測量評估其自由場聲輻射水平有借鑒意義。非消聲水池與消聲水池的差別主要體現(xiàn)在有限水體和壁面阻抗。因此本文重點(diǎn)研究了水池邊界條件對于結(jié)構(gòu)表面振動的影響,比較了模型與水池在不同體積占比情況下殼體表面振動與在自由場中的差別。并從阻抗的角度對產(chǎn)生變化的原因進(jìn)行分析,從共振模態(tài)的角度對振動峰值進(jìn)行解釋。同時也研究了模型參數(shù)變化以及位置變化對于結(jié)構(gòu)表面振動的影響。研究結(jié)果表明:水池中不同邊界條件下計算得到的結(jié)論基本一致,隨著模型與水池體積占比的增大,水池內(nèi)的振動與自由場中的差異逐漸增大;三種邊界條件下計算得到的體積占比與振動差異變化近似于指數(shù)關(guān)系。選取單層圓柱殼為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?分別在非消聲水池內(nèi)與消聲...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.2有限元節(jié)點(diǎn)示意圖

圖2.2有限元節(jié)點(diǎn)示意圖入聲學(xué)領(lǐng)域，用于解決聲學(xué)問題，便形成了題的求解起到了巨大的作用。傳統(tǒng)振動聲輻中傳播的問題，首先通過介質(zhì)的連續(xù)方程方程中時間項為簡諧激勵方式時，波動方亥姆霍茲方程可通過數(shù)值方法得到其滿足值方法，它對于計算封閉空間中的聲場非常提升，聲學(xué)有限元方法已成為聲學(xué)....

圖2.4前10階軸對稱振動模態(tài)

(i)模態(tài)9(j)模態(tài)10圖2.4前10階軸對稱振動模態(tài)設(shè)模態(tài)的位移向量為，歸一化后計算向量內(nèi)積，可以看出，相同階數(shù)量的內(nèi)積為1，不同階數(shù)的模態(tài)向量的內(nèi)積接近0，因此，模態(tài)是正交的。其中模態(tài)比較獨(dú)特，若除去第一階模態(tài)，計算其它模態(tài)向量的內(nèi)積，可以看出不同正....

圖2.7不同頻率處的模態(tài)參與系數(shù)下面由不同階模態(tài)疊加計算激勵位置處(殼面中點(diǎn))位移

圖2.6中點(diǎn)位移響應(yīng)(參考位移1e-6m)下面對殼面位移進(jìn)行模態(tài)分解。由于激勵力為對稱激勵，所以非對稱模態(tài)(奇數(shù)的參與系數(shù)為零。低頻段，模態(tài)系數(shù)由各階模態(tài)共同參與，且低階模態(tài)參與系數(shù)，在共振頻率附近，與模態(tài)頻率吻合的模態(tài)參與系數(shù)最大。1000150020002500....

圖2.10圓柱殼水下振動聲輻射模型

圖2.10圓柱殼水下振動聲輻射模型射模型如上圖所示，參數(shù)與前文相同。在殼疊加法計算殼面位移。殼面中點(diǎn)實(shí)際位移如圖2.11中點(diǎn)位移響應(yīng)(參考位移1e-6m)進(jìn)行模態(tài)分解，如下圖所示。水下模態(tài)參與中點(diǎn)位移響應(yīng)圖上找出前三個峰，給出該Hz時，第二階模態(tài)參與系數(shù)最大，2360....

本文編號：3971942