多源激勵下加肋圓柱殼結(jié)構(gòu)聲輻射效率研究.pdf

1、實時監(jiān)測預報水下運動目標的輻射噪聲，可隨時掌握其自身輻射噪聲特性，判斷自身聲學安全距離，提高水下生存能力。一般情況下，水下運動目標的典型結(jié)構(gòu)為加肋圓柱殼體。因此，本文以加肋圓柱殼為模型，開展其多源激勵下的聲輻射效率研究。
　　加肋圓柱殼結(jié)構(gòu)水下聲輻射預報研究方法主要包括解析法，數(shù)值法，實驗測試等方法。其中，解析方法主要用于簡單的結(jié)構(gòu)和邊界條件，對于復雜結(jié)構(gòu)難以得到解析解。數(shù)值法相對而言具有更好的適應性，可以計算分析復雜結(jié)構(gòu)的水下振

2、動和聲輻射問題，并且預報精確度也較高。
　　本文研究的模型是單、雙層加肋殼體結(jié)構(gòu)。以往主要利用有限元或者有限元＋邊界元方法進行結(jié)構(gòu)振動和聲輻射預報。對于大型復雜結(jié)構(gòu)，有限元方法的主要問題是要滿足遠場條件，流體區(qū)域很大，導致單元節(jié)點數(shù)多收斂慢，計算效率較低。有限元＋邊界元方法可大大降低節(jié)點數(shù)，但是其系數(shù)矩陣是頻率的函數(shù)，不利于做頻率響應計算，還存在著特征頻率失效的問題。而有限元＋自動匹配層技術(shù)，在滿足一定精度要求的條件下，可大幅度提

3、高計算效率，還避免了有限元＋邊界元特征頻率失效的不足。因此，本文將采取該方法，對單、雙層加肋殼體結(jié)構(gòu)模型的聲輻射效率復雜模型進行理論和實驗對比分析研究。
　　本文的核心內(nèi)容關(guān)注的是激勵力位置及激勵方式對結(jié)構(gòu)聲輻射效率的影響。其中，關(guān)于激勵力的激勵方式，主要研究了激勵力的分布形式，如點力、線力、面力，以及多激勵力不同組合共同作用下結(jié)構(gòu)的聲輻射效率變化規(guī)律。通過大量的數(shù)值仿真和實驗比對研究，結(jié)果表明線力及面力聲輻射效率預報結(jié)果與實驗一

4、致性非常吻合，而點力較差，這主要是因為實際的實驗模型不存在理想的點力情況，往往存在激勵平臺，是一個作用線或面。由于點力激勵時，可激勵起高階模態(tài)數(shù)多;而線力和面力激勵起的高階模態(tài)數(shù)少，主要是低階模態(tài)。因此，由于激勵起模態(tài)的顯著不同，導致點力激勵計算結(jié)果與實驗有較大差距，而線力，尤其是面力情況下與實驗結(jié)果吻合很好。因此，未來實際工程預報時應根據(jù)實際力載荷分布形式進行理論預報。此外，還應考慮不同激勵力組合激勵時的空間分布位置，這也是導致結(jié)構(gòu)聲