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湍流激励下平板及单双层圆柱壳的振动声辐射特性研究
| 论文题名： | 湍流激励下平板及单双层圆柱壳的振动声辐射特性研究 |
| 关键词： | 潜艇工程;平板结构;单双层圆柱壳;振动声辐射特性;湍流激励 |
| 摘要： | 机械噪声,水动力噪声和螺旋桨噪声是潜艇的三大主要噪声源。潜艇的水动力噪声在航速高于6kn时成为潜艇的主要噪声源。研究潜艇的典型结构如平板及单双层圆柱壳的水动力噪声具有重要的工程意义。本文基于解析法和半解析半数值法对平板及单双层圆柱壳在湍流激励下的振动声辐射进行了研究。 根据随机理论可知，结构在湍流激励下的振动声辐射计算主要包含两部分：（1）湍流脉动压力的互功率谱密度；（2）考虑流体负载作用时结构的单频响应函数。将湍流边界层的脉动压力的Corcos模型的谱密度函数作为输入，结合平板及单、双层圆柱壳的运动控制方程，声波方程及连续性条件推导出结构的单频响应函数，通过复杂积分得到平板及单、双层圆柱壳构振动声辐射的自功率谱密度，本文称之为解析法。将Corcos模型离散得到湍流边界层的脉动压力功率谱密度矩阵作为输入，结合有限元和边界元软件计算得到的结构水中的单频响应函数矩阵，进而计算出平板及单、双层圆柱壳构振动声辐射的功率谱密度矩阵，本文称之为半解析半数值算法。 通过平板及单双层圆柱壳两种方法的计算结果对比分析，验证了方法的可行性和正确性。在数值分析中重点讨论了壳体长度、厚度、半径、环肋、纵骨、实肋板等结构参数和航速对单双壳体的振动声辐射性能的影响，为有限长加筋单、双层圆柱壳的结构设计提供了一定的参考意见。作者还基于解析法在matlab平台编制一套界面友好、快速、可维护、具有自主知识产权的单、双层圆柱壳水动力噪声计算软件。 |
| 作者： | 罗琦 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 陈美霞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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