圓柱殼作為潛艇結(jié)構(gòu)的重要組成部分,其振動(dòng)聲輻射特性與潛艇的聲隱身性能直接相關(guān)。實(shí)際潛艇內(nèi)部會(huì)設(shè)置環(huán)肋、艙壁、基座和浮筏等結(jié)構(gòu),若忽略?xún)?nèi)部結(jié)構(gòu),僅以圓柱殼為對(duì)象進(jìn)行聲振性能的評(píng)估,難免會(huì)與真實(shí)情況存在偏差。雖然采用有限元法（FEM）、邊界元法（BEM）等數(shù)值方法可對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行聲振特性分析,并且有成熟的商業(yè)軟件可供使用,但是這些方法存在計(jì)算速度慢、存儲(chǔ)要求高、不利于機(jī)理分析等缺點(diǎn)。如何考慮內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響,研究出一套可快速對(duì)含內(nèi)部結(jié)構(gòu)圓柱殼進(jìn)行振動(dòng)聲輻射定量計(jì)算的預(yù)報(bào)方法具有較大的學(xué)術(shù)意義和軍事價(jià)值。首先,提出一種任意邊界條件圓柱殼振動(dòng)聲輻射計(jì)算方法。該方法將圓柱殼在激勵(lì)力軸向位置斷開(kāi),離散成圓柱殼子段,根據(jù)子段間位移連續(xù)和力平衡條件,并結(jié)合邊界條件,建立圓柱殼的振動(dòng)控制方程�；趫A柱殼的軸對(duì)稱(chēng)特征,采用軸對(duì)稱(chēng)邊界元法描述聲場(chǎng),將Helmholtz邊界積分方程轉(zhuǎn)換為沿殼體母線(xiàn)的線(xiàn)積分,大大提升了計(jì)算效率,得到殼體表面速度與壓力的關(guān)系之后,在子段間力平衡條件中引入流體聲壓修正項(xiàng),建立流體中圓柱殼的聲振耦合控制方程。在對(duì)本文方法完成驗(yàn)證后,進(jìn)一步研究了邊界條件對(duì)殼體聲振特性的影響。針對(duì)多艙段環(huán)... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

殼體微元示意圖

圖 2.2 圓柱殼示意圖是半徑為R的圓柱殼示意圖，O r x為圓柱坐標(biāo) ，拉梅參數(shù) A 1、B R。綜合式（2.1）到用位移表示的圓柱殼運(yùn)動(dòng)微分方程11 12 1321 22 2331 32 33000L u L v L wL u L v L wL u L v L w 2,3)是微分算子，具體表達(dá)式為2 2 2112 2 2 2 21 1(1 )2pL kx R c t 212 2112L LR x 3 3

332 2 2 2 2pL kR R c t 2 222 2Rx R ，2(1 )pEc 為圓柱殼展柱殼厚度參數(shù)。分方程求解[11]對(duì)圓柱殼的運(yùn)動(dòng)微分方程進(jìn)行求解。在波動(dòng)開(kāi)，離散成多個(gè)圓柱殼子段。如圖 2.3 給出了圓和 4 個(gè)內(nèi)力分量，u、v 和w分別是軸向、切角，N 是軸向力，T 是周向力，S 是橫向開(kāi)爾文，內(nèi)力分量的詳細(xì)表達(dá)式見(jiàn)附錄 A。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]部分浸沒(méi)圓柱殼聲固耦合計(jì)算的半解析法研究[J]. 郭文杰,李天勻,朱翔,屈凱旸.  物理學(xué)報(bào). 2018(08)
[2]水下加筋圓柱殼聲輻射特性分析的改進(jìn)精細(xì)傳遞矩陣法[J]. 龐福振,吳闖,王獻(xiàn)忠,姚熊亮.  振動(dòng)與沖擊. 2017(22)
[3]多艙段圓柱殼振動(dòng)特性研究[J]. 陳美霞,謝坤,魏建輝.  振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2014(04)
[4]圓柱殼結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)特性的傳遞矩陣法分析[J]. 肖毅.  貴州師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(03)
[5]圓柱殼穩(wěn)態(tài)動(dòng)力響應(yīng)分析[J]. 李學(xué)斌.  艦船科學(xué)技術(shù). 2000(06)
[6]結(jié)構(gòu)動(dòng)力方程的精細(xì)時(shí)程積分法[J]. 鐘萬(wàn)勰.  大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 1994(02)

博士論文
[1]船舶三維聲彈性理論[D]. 鄒明松.中國(guó)艦船研究院 2014

碩士論文
[1]兩端用圓板封口的環(huán)肋柱殼振動(dòng)聲輻射性能分析[D]. 肖邵予.華中科技大學(xué) 2004



本文編號(hào)：2986674