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舰艇结构声学设计与噪声预报技术研究
| 论文题名： | 舰艇结构声学设计与噪声预报技术研究 |
| 关键词： | 舰艇原理;结构声学;参数设计;噪声预报;振动传递特性 |
| 摘要： | 舰艇结构声学设计是实现舰艇声隐身的前提。在设计阶段就能对未来舰艇的声学性能作出较为准确的预报,这对正在进行的舰艇结构设计有着重要的指导意义。舰艇的结构参数是影响整个舰艇结构水下声辐射的关键,在设计预报阶段通过研究这些参数对整个舰艇结构水下声辐射的影响来配合设计很重要。基座结构是动力装置固定于船体的基础,承载设备重量的同时将振动传递到船体。它的传递特性直接影响到舰艇整体的水下辐射噪声,因此对基座的传递特性问题的研究受到国内外的普遍重视。 本文以某虚拟的水面舰船为背景,通过对基座结构振动传递特性的研究,探讨了舰船结构的声学设计以及噪声预报技术。借助于有限元技术,建立了一个较完整的舰船结构模型,包括两种不同类型的基座;分析研究了舰船的振动特性以及振动传递特性;探讨了基座以及船体结构对振动传递特性的影响;结合声学边界元技术进行了低频段舰船水下噪声预报。此外,根据统计能量分析思想,对中高频段的水下辐射特性进行了预报。在此基础上,根据工程设计的实际需要,基于MATLAB软件平台开发了相关程序。 本文主要包括以下几方面的内容:第一,基于有限元技术及PATRAN软件建立了舰船的三维模型,通过基座与船体的振动响应分析以及基座结构的振动传递特性分析,研究了基座结构各参数对舰船声辐射特性的影响;第二,探讨了基座结构表面粘贴复合阻尼层的减振方案,对比研究了各参数对舰船声辐射特性的影响;第三,采用有限元和边界元相结合的方法,建立了船壳水下结构的流-固耦合模型,研究了低频段水下壳体振动及声辐射特性,并且利用统计能量分析法建立了舰船的统计能量分析模型,对中高频段船体结构的水下声辐射进行了分析,实现了全频域范围的舰船噪声预报;第四,基于MATLAB软件开发了参数化结构的噪声预报程序,完成了PATRAN、NASTRAN、SYSNOISE等大型分析软件的衔接,实现了舰船水下声辐射的快速预报。 |
| 作者： | 胡玉超 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 王国治 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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