原文传递
水下多层板结构声致振动响应研究
| 论文题名： | 水下多层板结构声致振动响应研究 |
| 关键词： | 球鼻艏艏端结构;声致振动;流固耦合;有限元法;水下模态 |
| 摘要： | 大型军舰球鼻艏艏端结构设计对其生命力极为重要，随着各种大型声呐基阵的发展，声波功率呈现指数性增长，声压引起导流罩结构自身产生较大振动，影响声呐正常工作，研究高能量声波对球鼻艏艏端结构响应的影响具有工程意义。船体球鼻艏主要结构形式为双层板结构，基于此，本文采用有限元法对水下矩形板结构进行声致振动分析，得到声波作用下水下矩形板的响应规律，并探究典型双层板结构参数对声波激励响应的影响。主要工作如下： 1.基于有限元方法对薄板进行数值分析，计算了方形薄板在声波激励下的位移响应，讨论了薄板在不同介质中的固有频率和模态振型，并将位移响应结果和模态结果进行对比。发现薄板中心处为波峰所对应的模态振型在声波激励下的位移响应中起主导作用，其它模态也会产生一定的影响，但影响较小。 2.基于有限元方法探究薄板在不同声场环境下的响应规律。结果表明：声压幅值会对薄板结构的位移响应产生影响，但这种影响是趋于线性的，薄板位移响应的变化趋势以及幅值对应频率基本不变；声波入射时与薄板法向成一定夹角时，薄板受到扭矩的作用会逐渐明显，声波入射时与薄板法向夹角越大，薄板的扭矩对响应的影响越大。 3.对船体球鼻艏常见的双层板结构进行声致振动计算，研究了板的结构参数（板间距、厚度比和材料）对其位移响应的影响。结果表明：板间距越大，双层板的位移响应越小；双层板结构的总厚度不变时，前后面板的厚度比越趋于均匀，其位移响应越小，但面板的前后排列顺序并不会影响其位移响应；不同材质双层板在水下受到声波激励时的响应结果会有较大差异。 本文采用数值方法对水下薄板进行声致振动特性分析，讨论了声波激励下水下薄板结构的响应与声波激励源、自身结构固有特性之间的关系，研究结果可为球鼻艏结构设计提供参考。 |
| 作者： | 文安松 |
| 专业： | 机械 |
| 导师： | 张涛;黄威;肖汉林 |
| 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
