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加筋圆柱壳体及其支撑结构的声振特性研究
| 论文题名： | 加筋圆柱壳体及其支撑结构的声振特性研究 |
| 关键词： | 加筋圆柱壳体;支撑结构;声振特性;数值分析;振动传递特性 |
| 摘要： | 带有支撑结构(基座)的加筋圆柱壳体作为水下航行器的简化结构模型,国内外很多学者进行了大量的理论、试验及数值分析研究,而对含有多种基座(壳体上基座、平台上基座及舱壁上基座)的模型比较研究则较少。基座作为安装动力设备在加筋圆柱壳体上的基础,在支撑设备的同时也将振动传递到壳体。基座至壳体的振动传递特性直接影响到壳体的振动和声辐射特性,因此本文通过研究其振动传递特性来指导水下航行器的声学设计性能,具有十分重要的意义。本文的内容主要包括以下几个方面: 首先,本文以一个内部带有基座的加筋圆柱壳体作为试验装置,以基座至壳体的振动传递特性为主线,对加筋圆柱壳体进行试验研究和数值分析,将其结果与试验结果进行对比,从而验证数值计算的正确性。在数值计算模型中对基座结构参数和壳体结构参数进行修改,研究其对振动传递特性的影响。 其次,在研究刚性质量阻振技术的基础上,发展并设计了一种新型的空心质量阻振结构(空心方钢质量结构),其阻振效果优于实心方钢质量阻振结构。在基座至壳体主要振动传递路径上布设了空心方钢质量阻振结构,对基座至壳体的振动传递路径进行阻振控制。研究结果表明:在不同位置的基座周围布设空心方钢质量阻振带,其阻振效果因基座及其周围的具体结构不同而存在明显的差异。 最后,基于有限元/边界元法、统计能量法及混合法等理论,采用VAOne软件对加筋圆柱壳体的声辐射进行宽频段分析与预报,研究了壳体参数、基座参数和布设空心方钢质量阻振对壳体声辐射的影响。研究结果表明:增加壳体厚度、基座面板厚度、和布设空心方钢质量阻振都能有效降低基座传递至壳体的振动及辐射噪声。 本文通过试验研究和数值分析的方法,研究了不同结构参数下基座至壳体的振动传递规律,分析了质量阻振对振动传递路径的阻振效果,预报了不同参数下的壳体声辐射特性。这对于水下航行器的声学设计具有重要的参考意义。 |
| 作者： | 申华 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 陆金铭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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