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异种材料混合结构间耦合损耗因子研究
| 论文题名： | 异种材料混合结构间耦合损耗因子研究 |
| 关键词： | 船舶结构;耦合损耗因子;噪声预报;混合材料结构;数值计算 |
| 摘要： | 船舶的振动噪声问题不仅会对船员和乘客的身心健康产生不利影响，还会导致船舶局部结构和各类仪器设备疲劳损坏，严重影响船舶的航行安全。近年来，轻型有色金属及复合材料在船舶领域广泛应用，合理的采用钢、铝合金、玻璃钢等多种材料同时作为船体材料不仅可以达到减重增载、提高航速的目的，还可以提高燃油经济性，但结构轻量化使得振动噪声问题更加突出。统计能量分析法已广泛应用于船舶噪声预报，结构间耦合损耗因子作为其一个关键参数，表征的是子系统之间耦合作用的大小，异种材料混合结构如船舶钢质主船体与铝合金（玻璃钢）上层建筑之间的特殊连接结构将影响结构声波的传递，即该连接处的耦合损耗因子，对舱室噪声预报的精度有很大影响。目前国内外对异种材料混合结构耦合损耗因子的研究相对较少，本文对其展开了数值仿真研究以及实验研究，期望研究结果为该类型船舶的噪声预报及减振降噪设计提供指导，主要工作及结论如下： （1）系统介绍了耦合损耗因子的基本概念，对国内外耦合损耗因子的理论研究、数值仿真研究以及实验研究进行分析和总结。系统阐述了统计能量分析法基本原理和功率输入法基本原理，推导了功率流平衡方程。 （2）根据异种材料混合结构船舶的结构特点，设计了典型实验模型并根据功率输入法进行了实验研究，实验结果表明接头的存在对该类典型结构的耦合损耗因子有较大影响。 （3）基于有限元能量流法构建了相应的数值计算模型并采用Matlab编写了计算程序，通过实验以及 L型板模型波分析法计算值进行验证；研究了数值仿真计算参数对计算精度的影响规律，并给出了相应的建议；研究了接头参数对结构间耦合损耗因子的影响，结果表明接头与板子系统的板厚比对耦合损耗因子有较大影响；研究了加筋板模型耦合损耗因子特性，结果表明其耦合损耗因子曲线相对于平板模型更为平缓。 （4）对基于耦合损耗因子修正的简化舱室及某钢铝混合结构船舶舱室噪声进行了预报，结果表明过渡接头的存在对钢质主甲板以下的舱室噪声基本没有影响，而对铝合金上层建筑舱室噪声有较大影响。 |
| 作者： | 陈景昊 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 吴卫国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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