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敷设隔声去耦瓦的双层加肋圆柱结构声辐射特性研究
| 论文题名： | 敷设隔声去耦瓦的双层加肋圆柱结构声辐射特性研究 |
| 关键词： | 隐身性能;结构噪声;水下航行器;声学计算;边界元法;辐射噪声;辐射特性;隔声去耦瓦 |
| 摘要： | 潜艇的隐身性是潜艇的一项至关重要的性能指标。而有限长加肋圆柱壳结构是潜艇、鱼雷等各种航行器舱段的典型结构形式。这些航行器的结构噪声来源于内部机械激励壳体振动，并带动周围流体介质振动产生声辐射，严重影响了水下航行器的整体性能。因此，研究流体介质中有限长圆柱壳体的声振耦合特性具有重要的理论价值和实际意义。本文从数值计算和模型实验两个方面研究了有限长双层圆柱壳的振动及声辐射特性，主要完成以下工作： 在经典模态分析方法理论基础上，运用有限元声学计算手段，建立了模型结构水下振动和声辐射的有限元分析模型。在有限元分析模型中，采用有限截断来近似模拟模型无限流体介质的实际物理环境，并对结构进行了湿模态分析。 基于有限元、边界元法，运用有限元计算软件ANSYS和声学软件SYSNOISE，通过对圆柱壳结构参数(内壳板的厚度、肋骨的布置)的改变，分析了结构参数对水下结构振动及辐射噪声的影响，找到了结构参数改变对其结构辐射噪声的影响规律。 针对敷有隔声去耦材料的双层环肋圆柱壳结构的水下振动和声辐射问题，建立了“结构-去耦材料-流体”耦合作用下的声振物理模型，在此基础之上对这一问题进行了模型实验研究。详细阐述了模型试验中模型的设计制造、实验内容方法步骤等，为实验的顺利完成奠定基础。 对实验结果进行了分析，找到了去耦材料的减振降噪规律以及圆柱结构在水下流固耦合振动和声辐射规律：敷设去耦材料能显著减小结构振动和降低辐射噪声，并且减振降噪效果与激振方式和激振频率、去耦材料的敷设方式和敷设部位、模型具体结构形式等因素都有关。通过分析模型结构的水下辐射声场特性可以发现，模型的辐射噪声具有明显的指向性分布，在某些情况下通过部分敷设去耦材料就能达到预期的降噪效果。 |
| 作者： | 孟凡明 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 姚熊亮;李剑钊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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