基于解析法的水下環(huán)肋圓錐殼聲振特性研究.pdf

1、水下潛器艉部可用環(huán)肋圓錐殼近似模擬，錐殼結(jié)構(gòu)聲振特性的研究，對(duì)于潛器艉部噪聲控制有著重大的科學(xué)與工程意義。本文提出了水下環(huán)肋圓錐殼在低頻、典型和彈性邊界條件下的自由振動(dòng)與受迫振動(dòng)聲輻射的解析方法，研究了水下環(huán)肋圓錐殼低頻時(shí)的聲振特性。
　　首先在環(huán)肋圓錐殼肋骨和殼體結(jié)合處將殼體劃分成多個(gè)子結(jié)構(gòu)。采用Flügge理論描述錐殼分段的運(yùn)動(dòng)方程，位移函數(shù)表達(dá)為冪級(jí)數(shù)的形式。通過(guò)將錐殼劃分成多個(gè)窄的分段，并將每個(gè)分段局部等效為柱殼，來(lái)考慮流

2、體負(fù)載的影響。將環(huán)肋離散處理并用圓環(huán)板運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行描述。然后，由邊界條件和相鄰子結(jié)構(gòu)間的連續(xù)條件形成最終求解環(huán)肋錐殼振動(dòng)的剛度矩陣，采用單元輻射疊加法求得殼體遠(yuǎn)場(chǎng)聲壓。將文中解析法計(jì)算結(jié)果與有限元法或已有文獻(xiàn)中計(jì)算結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證了本文解析法的正確性。
　　隨后用解析法研究了水下環(huán)肋錐殼自由振動(dòng)特性。研究了流體負(fù)載、邊界條件、半錐角、厚度、錐殼長(zhǎng)度及環(huán)肋尺寸等對(duì)典型邊界條件下環(huán)肋錐殼自由振動(dòng)特性的影響，并研究了錐殼結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)彈性邊界

3、下錐殼基頻和梁頻的影響。
　　最后，在研究自由振動(dòng)特性的基礎(chǔ)上，分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)、流體負(fù)載等對(duì)環(huán)肋錐殼聲振特性的影響，考慮了垂向激勵(lì)、縱向激勵(lì)、對(duì)稱(chēng)/非對(duì)稱(chēng)激勵(lì)及偶極子源激勵(lì)分別作用下錐殼聲振特性并與圓柱殼聲振特性作對(duì)比。
　　總的來(lái)說(shuō)，本文采用圓環(huán)板處理環(huán)肋，相對(duì)于“平攤法”、能量法等精度更高，適于處理任意布置的環(huán)肋；大多數(shù)相關(guān)文獻(xiàn)主要研究典型邊界條件下殼體的振動(dòng)特性，而文中對(duì)彈性邊界條件下圓錐殼的自由振動(dòng)特性給出了詳細(xì)的分