【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(dòng)及聲輻射特性研究有著重要的意義。以往主要針對(duì)矩形板、圓柱殼及均勻加肋結(jié)構(gòu)等對(duì)稱結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行研究,而對(duì)非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的研究則非常少。非對(duì)稱結(jié)構(gòu)具有與對(duì)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(jì)算方法,對(duì)比了非對(duì)稱和對(duì)稱彈性結(jié)構(gòu)振動(dòng)聲輻射的差異,結(jié)合模態(tài)振型分析,研究了非對(duì)稱彈性結(jié)構(gòu)的振動(dòng)聲輻射特性。本文對(duì)矩形板和圓柱殼的非對(duì)稱聲振特性進(jìn)行了研究。對(duì)于矩形板,研究了激勵(lì)力的非對(duì)稱分布、肋骨的非對(duì)稱分布、質(zhì)量負(fù)載的非對(duì)稱分布以及邊界條件的非對(duì)稱分布對(duì)結(jié)構(gòu)聲振特性的影響。研究結(jié)果表明,加非對(duì)稱肋后矩形板模態(tài)振型對(duì)稱性被打破,從而抑制了部分強(qiáng)對(duì)稱共振輻射峰;在激勵(lì)力位置附近布置更多的加強(qiáng)肋,可以降低聲輻射水平;非對(duì)稱位置激勵(lì)力時(shí),會(huì)激發(fā)更多的振動(dòng)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(fù)載的非對(duì)稱分布,可以破壞結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量分布的對(duì)稱性,激發(fā)更多的非對(duì)稱模態(tài),從而產(chǎn)生更多的小輻射峰,抑制部分強(qiáng)對(duì)稱共振輻射峰;非對(duì)稱邊界約束,可以顯著改變?cè)械膶?duì)稱模態(tài),改變?cè)械恼駝?dòng)聲輻射頻譜結(jié)構(gòu)。對(duì)于圓柱殼,采用類似的分析方法,研究了肋骨的非對(duì)稱分布和激勵(lì)力的非對(duì)稱分布對(duì)圓柱殼振動(dòng)聲輻射的影響,得到了與非對(duì)稱矩形板振動(dòng)聲輻射相似的結(jié)論。本文研究表明,非對(duì)稱設(shè)計(jì)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(qiáng)對(duì)稱輻射模態(tài),對(duì)較高的振動(dòng)聲輻射峰起到抑制作用;通過(guò)非對(duì)稱設(shè)計(jì),可以改變不同模態(tài)的參與程度,通過(guò)有針對(duì)性的減振降噪設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)矩形板和圓柱殼結(jié)構(gòu)振動(dòng)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U674.941
【圖文】：

第 1 章 緒論第 1 章 緒論景振動(dòng)和聲輻射對(duì)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(hào)中只有聲波在海水中可以傳播很遠(yuǎn)的距離，振動(dòng)器易于被探測(cè)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(jìn)水下探測(cè)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(jiǎn)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(jiǎn)支，通過(guò)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(duì)象為無(wú)限大具加肋矩形板的聲輻射有振動(dòng)效應(yīng)、聲源效應(yīng)及 /6準(zhǔn)則對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。Mace[9,10]對(duì)于無(wú)限流場(chǎng)點(diǎn)激勵(lì)下的聲輻射進(jìn)行研究。也對(duì)矩形板聲輻射效率做了大量的研究。大連元的方法進(jìn)行了矩形板聲輻射模態(tài)的研究。尹算矩形簡(jiǎn)支薄板在單點(diǎn)簡(jiǎn)諧激勵(lì)下結(jié)構(gòu)低頻輻置改變時(shí)矩形板輻射效率也會(huì)隨之改變。姜哲

的通用方法主要有理論法、實(shí)驗(yàn)法和數(shù)值法級(jí)數(shù)法。數(shù)值法主要為有限元法。矩形板聲并進(jìn)行了大量研究和公開(kāi)文獻(xiàn)的發(fā)表。Laul移及外載荷進(jìn)行級(jí)數(shù)展開(kāi)借助 Green 函數(shù)表結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制方程對(duì)簡(jiǎn)支矩形平板進(jìn)行聲圖 1.2 簡(jiǎn)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(jiǎn)支通過(guò)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(hào)：2795482