原文传递
复合材料艉部结构振声及声散射特性研究
| 论文题名： | 复合材料艉部结构振声及声散射特性研究 |
| 关键词： | 水下航行器;复合材料艉部结构;振动特性;声辐射特性;声散射特性 |
| 摘要： | 艉部结构是潜艇等水下航行器的重要组成部分，由于其位置的特殊性因此其振声特性问题在全艇中较为突出，此外复合材料由于其比强度高，考虑复材在艉部结构上的应用成为艉部结构设计的一个重要方向，对与复合材料艉部结构的振声问题的分析可以对于设计工作提供一定的参考和借鉴。 本文以复合材料艉部结构为研究对象，分析了复材艉部结构的振动、声辐射以及声散射特性，各内容的具体细节如下： 在复材艉部结构振动问题中，首先介绍了复材分层理论以及对应的有限元方法，接着采用连续壳单元离散了复材艉部结构，开展了不同的材料类型及参数下艉部结构的水下振动特性的分析，得到了不同的层合板铺层形式、加筋数以及夹芯复材面层、芯层厚度对于艉部结构的模态及均方振速影响规律。 在复材艉部结构的声辐射问题中，介绍了有限元-无限元耦合方法以及时域分析方法的原理，并从时域分析和频域分析两种方法出发，验证了两种方法的有效性，为提升计算效率紧接着还开展了在不同的频率间隔下时域分析和频域分析的计算总耗时，最后还发现通过缩短时域分析计算时间可以有效的减少计算时间并提高计算效率。 在复材艉部结构的声散射问题中，介绍了声散射问题中的有限元方法，详细的分析了层合板、夹芯复材以及钢瓦艉部结构在收发合置以及收发分置下的声散射特性，结果表明在夹芯复材相比于层合板复材可以有效降低声目标强度，而夹芯复材的声目标强度高于钢瓦结构，对于夹芯复材艉部的声散射特性需要进一步优化设计以降低声目标强度。 此外在本文的最后还通过试验方法，对于缩比艉部模型的振动和声辐射特性以及复材典型艉部结构的声学系数进行了测量，通过试验结果与仿真结果对比验证了本文方法的有效性。 |
| 作者： | 缪硕 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 任春雨 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
