基于FEM-IBEM的浸水結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性及聲輻射特性研究.pdf

1、本文應(yīng)用耦合有限元法/間接邊界元法求解浸水結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性與聲輻射特性，對(duì)浸水結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲預(yù)報(bào)有重要的意義，并對(duì)浸水結(jié)構(gòu)的減振降噪具有很好的指導(dǎo)意義。
　　本文利用有限元方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值仿真，基于Mindlin板理論推導(dǎo)了三角形板單元的剛度陣和質(zhì)量陣，應(yīng)用子空間迭代法求解廣義特征值問題，針對(duì)剛度陣奇異或者病態(tài)的問題，采用移軸法進(jìn)行處理，并對(duì)自由矩形板進(jìn)行了模態(tài)分析。
　　利用間接邊界元法求解無限域中聲輻射問題，推導(dǎo)了間接邊界

2、元三角形單元，針對(duì)數(shù)值積分中奇異性問題，采用一種新的方法來進(jìn)行處理，并介紹了開口結(jié)構(gòu)聲輻射問題的求解方法，利用FORTRAN語言編制了相關(guān)的計(jì)算機(jī)程序，典型的脈動(dòng)球算例表明了該方法的可靠性。
　　根據(jù)流體介質(zhì)的不同，可以將耦合問題分為弱耦合問題和強(qiáng)耦合問題，對(duì)于弱耦合問題可以忽略兩者的耦合作用，分別建立結(jié)構(gòu)方程和流體方程，兩者進(jìn)行獨(dú)立求解，對(duì)于空氣中的四邊簡(jiǎn)支板，同時(shí)考慮簡(jiǎn)支板的材料、厚度以及激勵(lì)力位置對(duì)其聲輻射特性的影響，數(shù)值結(jié)

3、果驗(yàn)證了該方法的可行性，并表明避免共振是降低結(jié)構(gòu)聲輻射的有效方法之一;而對(duì)于強(qiáng)耦合問題必須考慮耦合作用，在求解過程中需建立耦合的結(jié)構(gòu)方程和流體方程，兩者進(jìn)行聯(lián)立求解，耦合的有限元/間接邊界元法是求解此類問題的一種有效方法。
　　對(duì)于水下結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性，在低頻段可以只考慮流體附加質(zhì)量的作用，利用間接邊界元法求解出結(jié)構(gòu)的附加質(zhì)量陣，同時(shí)附加質(zhì)量的計(jì)算頻率對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性影響不大，水下自由板的模態(tài)識(shí)別實(shí)驗(yàn)表明了此種處理方法的可靠性;算例結(jié)