原文传递
复杂壳体组合结构振动及声辐射特性研究
| 论文题名： | 复杂壳体组合结构振动及声辐射特性研究 |
| 关键词： | 复杂壳体组合结构;振动传递;声辐射;有限元模型;流固耦合;自动匹配层法 |
| 摘要： | 壳体组合结构是水下航行器的重要结构形式,对其振动噪声进行准确有效的预报不仅可对结构特性进行评估,还可以发现引起振动的关键因素,为结构声学设计提供改进的参考。结构振动噪声预报方法一般包括解析法,数值法,试验预报法。解析法只适用于简单结构的预报分析,对于复杂结构很难完成解析计算,试验预报的方法受环境条件因素的影响很大;而数值预报的方法可以对大型复杂结构进行求解计算,工程应用最为广泛,其中数值预报方法包括有限元法,边界元法,统计能量分析法及上述方法的结合形式等。本文以复杂壳体组合结构为研究对象,对其振动传递路径和贡献量、声振特性数值预报方法、低频及中高频声振预报进行了研究。 论文首先建立了复杂壳体组合结构的有限元模型,通过模态测试试验对其进行了模型修正,得到了较准确的数值分析模型。通过振动测试试验获得了各个激励源位置到壳体参考点的传递函数,对传递函数进行了对比分析,在此基础上通过加载实际测试的传递函数进行了振动贡献量分析。然后通过仿真计算得到各个激励源到壳体不同响应点的传递函数,针对振动较为明显的壳体响应点作传递路径贡献量分析;取壳体响应点中峰值较为明显的几个频率点,分析各个激励源对壳体响应点的贡献大小,找出振动的关键性原因。 在修正的动力学模型基础上,建立了其流固耦合模型,分析了壳体结构在空气中和水中的振动特性。在低频段采用不同预报方法对其噪声进行预报方法分析,低频段采用边界元,无限元及自动匹配层技术,对比了不同预报方法的计算精度及计算效率。计算结果表明,边界元法,无限元法和自动匹配层法都具有较好的计算结果,但自动匹配层法求解效率最高。 在低频段,应用AML方法预报了复杂激励下壳体组合结构的声辐射特性,为结构在实际激励下的噪声特性提供参考。本文复杂壳体组合结构在中高频段,系统特性既不是完全确定的,也不是完全统计性的。对于该中频段问题,本文采用有限元和统计能量法混合法对复杂壳体结构进行建模,借助振动噪声分析软件VA One对其中高频声辐射特性进行预报分析。 |
| 作者： | 宁志坚 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 靳国永 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
