粘性流場中圓柱殼耦合系統(tǒng)聲振特性研究.pdf

1、論文的內(nèi)容是國家自然科學基金資助項目“水下流場-圓柱殼耦合系統(tǒng)的振動能量流特性研究”(項目編號:40976058)的一部分。本文基于Flügge薄殼理論和波傳播法圍繞粘性流場中無限長圓柱殼耦合系統(tǒng)的聲振特性展開了研究。建立了粘性流場中圓柱殼耦合系統(tǒng)聲振方程,主要從理論的角度探討了流體的粘性對圓柱殼結(jié)構(gòu)在自由振動下的頻散特性以及在徑向線激勵力作用時的輸入能量流和聲輻射線功率的影響。
　　首先對與本文研究內(nèi)容相關(guān)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了

2、綜合的回顧和評述,主要介紹了流場中圓柱殼結(jié)構(gòu)耦合系統(tǒng)振動能量流的分析方法和研究成果,總結(jié)了涉及到粘性流場與結(jié)構(gòu)耦合問題時處理粘性流場的分析方法。
　　論文把線性化的N-S方程、線性化連續(xù)性方程和小振幅波動下的狀態(tài)方程結(jié)合起來得到了粘性流場中的波動方程,運用對矢量場的Helmholtz分解定理將波動方程中粘性流體的速度場分解為標量勢和矢量勢,利用滿足波動方程的假設(shè)解的形式得到了粘性流場在柱坐標系下的速度和應力的表達式,聯(lián)立邊界條件與

3、Flügge殼體振動方程得到了粘性流場中圓柱殼耦合系統(tǒng)聲振方程。
　　推導了耦合系統(tǒng)在自由振動下的頻散特征方程,由于在研究振動能量沿圓柱殼體傳播時,傳播波是主要的研究對象,用沿實軸搜根法獲得了粘性流場中耦合系統(tǒng)的頻散特征曲線,對比理想流場中的計算結(jié)果分析了流體的粘性對耦合系統(tǒng)頻散特性的影響。通過求解不同粘度系數(shù)流場中耦合系統(tǒng)頻散曲線得到了流體動力粘度系數(shù)大小對耦合系統(tǒng)頻散特性的影響。
　　用十點高斯積分法計算了耦合系統(tǒng)在徑向