針對小水線面雙體船的水平指向性、沿船寬方向的垂直指向性、沿船長方向的垂直指向性開展研究,采用聲固耦合數(shù)值計算方法分析小水線面雙體船雙下潛體之間的聲場耦合作用,對比了單獨激勵左舷和同時激勵左右舷的聲場指向性規(guī)律。研究結果表明:由于小水線面雙體船雙下潛體之間的聲場反射及耦合作用,增大了船體結構引起的水下輻射噪聲;頻率較低時,由于聲波波長較大,雙下潛體對指向性的影響相對較小,隨著頻率的提高,指向性圖的波瓣數(shù)量逐漸增多,水下噪聲輻射的指向性越來越復雜。 

【文章來源】：艦船科學技術. 2020,42(19)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

水平指向性（16Hz）Fig.7Horizontaldirectivity（16Hz）

水平指向性（40Hz）Fig.8Horizontaldirectivity（40Hz）

于規(guī)則的板殼組合結構，無法通過解析方法進行計算分析，建立基于聲固耦合法的三維數(shù)值計算模型，采用在邊界上覆蓋一層聲學無限單元的方法來實現(xiàn)無限流場的模擬，這種無限單元可直接應用于聲學有限元流場域的邊界上，以提高計算效率[6–8]。選取某型小水線面雙體船的試驗模型作為分析對象，主要參數(shù)見表1，幾何模型和水池實物模型如圖1所示。表1小水線面雙體船主要參數(shù)Tab.1MainparameterofSWATHmodel總長/m型寬/m型深/m吃水/m潛體最大寬度/m潛體最大高度/m166.253.751.81.851.38圖1小水線面雙體船幾何模型與試驗模型Fig.1GeometricmodelandexperimentalmodelofSWATH聲固耦合的數(shù)值計算模型如圖2所示。其中結構單元尺寸為0.1m，船體結構的材料密度為7800kg/m3，楊氏模量為2.16×1011Pa，泊松比為0.3。流場上表面賦予自由液面邊界條件，流場下表面賦予無窮遠處邊界條件，并在船體結構與流場界面處設置流固耦合約束。圖2小水線面雙體船數(shù)值計算模型Fig.2NumericalcalculationmodelofSWATH2.2聲輻射指向性定義任意θ方向的聲壓幅值與聲壓幅值最大值之比為該聲源的輻射指向特性，即D(θ)=(pa)θ(pa)max。(6)水下輻射聲場指向性又分為水平指向性與垂直指向性，對于水平指向性，選取船體吃水深度的一半處的圓形聲場進行研究，對于垂直指向性，分為沿船寬方向的垂直指向性和沿船長方向的垂直指向性，沿船第42卷李廣，等：小水線面雙體船聲場指向性研究·27·

【參考文獻】：
期刊論文
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