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结构截断和流场截断对圆柱壳结构振动声辐射的影响分析
| 论文题名： | 结构截断和流场截断对圆柱壳结构振动声辐射的影响分析 |
| 关键词： | 结构截断;流场截断;圆柱壳结构;振动声辐射 |
| 摘要： | 圆柱壳结构在水中的振动和声辐射是近年来研究的热点之一,本文讨论了有限水域边界对振动和声辐射的影响。传统的研究一般是假设结构浸没在无限大的自由流场,不考虑边界的反射作用。本文将有限水域的边界等效为自由液面和刚性壁面来进行研究,分别分析了这两类边界与圆柱壳的距离对振动声辐射的影响规律。 论文首先讨论了结构截断的问题。通过有限元方法计算了不同边界约束舱段的模态和谐响应,通过与全船模型的比较,确定了舱段截断处边界条件的设定,并指出了适用的频段范围。 论文第二部分利用解析法和有限元法研究了自由液面和刚性壁面对圆柱壳振动的影响。通过比较不同浸没状态的圆柱壳的振动响应,分析了部分浸没状态时浸深与振动响应变化的关系;通过改变全浸没状态时圆柱壳与自由液面或刚性壁面的距离,分析了边界对振动的影响;通过对附加质量的研究,分析了流体边界影响固有频率的原因。 在利用有限元法对圆柱壳进行振动分析之后,根据虚源镜像法的思想,基于边界元法,分析了自由液面和刚性壁面对声辐射的影响。该方法需要利用有限元计算得到的位移作为边界,并构造出对称或者反对称的虚源,然后同时考虑实源和虚源对声场的作用,从而计算圆柱壳在有边界流场内的声辐射。本文利用虚源镜像法和数值法来求解有限水域的声辐射,虽然还比较理想化,但对于研究实际的复杂有限流场,该方法仍然具有一定的工程意义。 |
| 作者： | 丁宏 |
| 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： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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