復(fù)雜殼體組合結(jié)構(gòu)振動及聲輻射特性研究.pdf

1、殼體組合結(jié)構(gòu)是水下航行器的重要結(jié)構(gòu)形式,對其振動噪聲進(jìn)行準(zhǔn)確有效的預(yù)報(bào)不僅可對結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行評估,還可以發(fā)現(xiàn)引起振動的關(guān)鍵因素,為結(jié)構(gòu)聲學(xué)設(shè)計(jì)提供改進(jìn)的參考。結(jié)構(gòu)振動噪聲預(yù)報(bào)方法一般包括解析法,數(shù)值法,試驗(yàn)預(yù)報(bào)法。解析法只適用于簡單結(jié)構(gòu)的預(yù)報(bào)分析,對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)很難完成解析計(jì)算,試驗(yàn)預(yù)報(bào)的方法受環(huán)境條件因素的影響很大;而數(shù)值預(yù)報(bào)的方法可以對大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行求解計(jì)算,工程應(yīng)用最為廣泛,其中數(shù)值預(yù)報(bào)方法包括有限元法,邊界元法,統(tǒng)計(jì)能量分析法及上

2、述方法的結(jié)合形式等。本文以復(fù)雜殼體組合結(jié)構(gòu)為研究對象,對其振動傳遞路徑和貢獻(xiàn)量、聲振特性數(shù)值預(yù)報(bào)方法、低頻及中高頻聲振預(yù)報(bào)進(jìn)行了研究。
　　論文首先建立了復(fù)雜殼體組合結(jié)構(gòu)的有限元模型,通過模態(tài)測試試驗(yàn)對其進(jìn)行了模型修正,得到了較準(zhǔn)確的數(shù)值分析模型。通過振動測試試驗(yàn)獲得了各個(gè)激勵(lì)源位置到殼體參考點(diǎn)的傳遞函數(shù),對傳遞函數(shù)進(jìn)行了對比分析,在此基礎(chǔ)上通過加載實(shí)際測試的傳遞函數(shù)進(jìn)行了振動貢獻(xiàn)量分析。然后通過仿真計(jì)算得到各個(gè)激勵(lì)源到殼體不同響

3、應(yīng)點(diǎn)的傳遞函數(shù),針對振動較為明顯的殼體響應(yīng)點(diǎn)作傳遞路徑貢獻(xiàn)量分析;取殼體響應(yīng)點(diǎn)中峰值較為明顯的幾個(gè)頻率點(diǎn),分析各個(gè)激勵(lì)源對殼體響應(yīng)點(diǎn)的貢獻(xiàn)大小,找出振動的關(guān)鍵性原因。
　　在修正的動力學(xué)模型基礎(chǔ)上,建立了其流固耦合模型,分析了殼體結(jié)構(gòu)在空氣中和水中的振動特性。在低頻段采用不同預(yù)報(bào)方法對其噪聲進(jìn)行預(yù)報(bào)方法分析,低頻段采用邊界元,無限元及自動匹配層技術(shù),對比了不同預(yù)報(bào)方法的計(jì)算精度及計(jì)算效率。計(jì)算結(jié)果表明,邊界元法,無限元法和自動匹配