典型圆柱壳体结构的声振特性及减振设计开题报告
2020-03-30 12:17:11
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着海洋权益和海洋资源在国家战略中的地位日益提高,各海军强国不断提高其海、空探测设备的技术水平,舰船的隐蔽性遭受越来越严峻的挑战。舰船的辐射噪声一方面会把自己暴露给敌方;另一方面也会对舰船自身的声呐探测造成干扰限制。由于舰船结构在组成中一般可以看做是由梁、平板、壳等构件组成的三维细长体结构,因此研究舰船结构水下振动噪声特性问题,可以等效成为圆柱壳体的经典声--流--固耦合问题。
简化圆柱壳体结构模型不仅在水下结构中颇为常见,同时也广泛应用于工业结构、航空航天中, 因此对其水下声辐射特性进行研究在理论和实践上都具有重要的意义, 因而引起了众多学者和工程人员的兴趣。junger 等人对流体加载下弹性结构的振动和声辐射特性进行了较为详细的论证;汤渭霖等人在此基础上对有限长加肋圆柱壳体的声辐射特性进行了研究;laulagnet 等人研究了加肋圆柱壳体的声辐射特性, 分析了外力的位置以及肋骨对加肋壳体声辐射特性的影响;stepanishen 研究了结构和流体之间的耦合所产生的自辐射和互辐射阻抗, 讨论了自辐射与互辐射阻抗作为模态形状与频率函数的特性;wu 等人计算了旋转载荷作用下圆柱壳体的振动声学特性.事实上, 即使是加肋或者加舱壁等复杂的壳体, 基本壳体本身对声辐射特性的影响还是主要的, 因此对影响壳体声辐射特性的因素进行研究, 将会为声学结构设计提供理论依据。
国外学者起初针对圆柱壳模型,采用经典的壳体理论(如 donnell 方程、kennard 方程、flügge 方程、sander-koiter 方程)进行研究,其中具有代表性的学者有 harari,sandman,laulagnet等。针对圆柱壳模型的大部分研究都主要集中在简谐力作用下的频域响应。但这些研究多是针对无限长模型或者引入两端刚性障板的假设,将有限长模型视为无限长模型,进而得到给定边界条件下的声压解。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
1、针对典型圆柱壳舱段结构,采用传递矩阵法对圆柱壳结构的振动特性进行计算。
2、针对圆柱壳结构,采用波叠加法对圆柱壳的声学特性进行计算。
3. 研究计划与安排
第1周-第2周:阅读文献,完成开题报告
第3周-第4周:熟悉matlab软件
第5周:学习理论
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 曹雷,马运义,黄玉盈.基于riccati传递矩阵法分析水下有限长环肋圆柱壳的声辐射性能[j]. 振动与冲击, 2009, 28(9):149-154.
[2] 陈美霞,骆东平,曹钢,蔡敏波.环肋柱壳振动和声辐射试验分析[j].华中科技大学学报, 2003. 31(4):102-104.
[3] 汤渭霖,何兵蓉.水中有限长加肋圆柱壳体振动和声辐射近似解析解[j].声学学报, 2001. 26(1):1-5.