聲激勵(lì)浸水結(jié)構(gòu)聲振特性計(jì)算.pdf

1、結(jié)構(gòu)振動(dòng)問(wèn)題一直是工程實(shí)際中所關(guān)注的焦點(diǎn)。而對(duì)于浸水結(jié)構(gòu)，如船舶和潛艇等航行器，除了關(guān)注其振動(dòng)問(wèn)題外，還需要關(guān)注其水下聲輻射問(wèn)題。水下聲輻射問(wèn)題是典型的流固耦合問(wèn)題，需要根據(jù)結(jié)構(gòu)和流體不同的特性建立各自的方程，并在交界面上相互耦合。為解決復(fù)雜的工程實(shí)際問(wèn)題，學(xué)者們發(fā)展了各類(lèi)數(shù)值方法，以求最簡(jiǎn)單高效地解決流固耦合問(wèn)題。對(duì)于結(jié)構(gòu)，一般采用有限元進(jìn)行建模，本文采用位移有限元。對(duì)于流體主要的建模方法有有限元法和邊界元法。流體有限元法便于和結(jié)構(gòu)有

2、限元相耦合，適合解決有限空間的流固耦合問(wèn)題。邊界元?jiǎng)t對(duì)于無(wú)限域的問(wèn)題很有優(yōu)勢(shì)。本文采用流體邊界元法。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)有限元法，采用四節(jié)點(diǎn)四邊形等參單元離散結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)了其有限元方程。并編寫(xiě)了程序，通過(guò)四邊簡(jiǎn)支板和兩端剛固的圓柱殼的模態(tài)計(jì)算驗(yàn)證了程序的正確性。⑵根據(jù)聲場(chǎng)Helmholtz方程，利用權(quán)函數(shù)法推導(dǎo)了邊界積分方程。在邊界上用四邊形四節(jié)點(diǎn)等參單元離散。推導(dǎo)時(shí)采用坐標(biāo)變換法和 CHIEF方法分別解決奇異積分和特征