聲激勵浸水結構聲振特性計算.pdf

1、結構振動問題一直是工程實際中所關注的焦點。而對于浸水結構，如船舶和潛艇等航行器，除了關注其振動問題外，還需要關注其水下聲輻射問題。水下聲輻射問題是典型的流固耦合問題，需要根據結構和流體不同的特性建立各自的方程，并在交界面上相互耦合。為解決復雜的工程實際問題，學者們發(fā)展了各類數值方法，以求最簡單高效地解決流固耦合問題。對于結構，一般采用有限元進行建模，本文采用位移有限元。對于流體主要的建模方法有有限元法和邊界元法。流體有限元法便于和結構有

2、限元相耦合，適合解決有限空間的流固耦合問題。邊界元則對于無限域的問題很有優(yōu)勢。本文采用流體邊界元法。
　　本研究主要內容包括：⑴根據有限元法，采用四節(jié)點四邊形等參單元離散結構，推導了其有限元方程。并編寫了程序，通過四邊簡支板和兩端剛固的圓柱殼的模態(tài)計算驗證了程序的正確性。⑵根據聲場Helmholtz方程，利用權函數法推導了邊界積分方程。在邊界上用四邊形四節(jié)點等參單元離散。推導時采用坐標變換法和 CHIEF方法分別解決奇異積分和特征