双层圆柱壳结构振动及其辐射噪声相关特性研究

论文摘要

结构振动及其辐射噪声之间的相关特性被一些学者所研究,在众多的科学及工程领域中,振动与辐射噪声也是人们所关心的话题。本文的主要内容是应用实验和理论近似计算的方法,研究双层圆柱壳结构振动与辐射噪声之间的相关特性,用振动的量来表示噪声,已达到通过控制振动来控制噪声的目的。首先,研究双层圆柱壳结构振动及声辐射的理论,对其研究方法进行总结和分析,以实验及实测数据为依据,确定本文的研究方法和出发点。其次,应用谱分析的方法,计算各工况下的自功率谱,确定模型的共振频率。计算单频激振振动级、近场声压及白噪声激振的周向加速度,分析各工况的振动特性,确定研究工况。第三,应用关联系数的方法编制MATLAB程序,计算确定工况下单频激振时振动与辐射噪声的关联度,分析单频激振时模型各点振动与辐射噪声的关联特性。第四,应用灰色理论非等间隔GM(1,1)模型,建立双层壳结构振动与辐射噪声的数学模型,计算外壳相应角度测点振动在水听器处的关联振动值。之后,建立关联振动对辐射噪声的数学模型,计算不同激振频率下的辐射噪声,并与实测数据进行比较,分析其误差,验证经验公式的正确性,分析振动与其辐射噪声的相关特性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 结构振动及其声辐射
• 1.2.2 振动及其辐射噪声关系的研究
• 1.3 本文的研究内容
• 第2章 双层圆柱壳结构振动与辐射噪声研究的基础
• 2.1 双层圆柱壳的声振特点
• 2.1.1 噪声产生的机理
• 2.1.2 圆柱壳结构辐射噪声声源
• 2.2 双层圆柱壳激振工况及传播途径
• 2.2.1 双壳体的工况及激振方式
• 2.2.2 双壳体的振动波传递途径
• 2.3 数据测试过程
• 2.3.1 模型的基本情况
• 2.3.2 测试条件及布点
• 2.4 数据分析的理论基础
• 2.4.1 水下噪声频带声压级
• 2.4.2 振动加速度级
• 2.5 本章小结
• 第3章 双层圆柱壳结构振动分析及其与辐射噪声的关联性研究
• 3.1 模型的振动分析
• 3.1.1 模型的共振频率
• 3.1.2 单频激振各工况振动分析
• 3.1.3 白噪声激振各工况振动分析
• 3.2 关联性分析的灰色特性及理论基础
• 3.2.1 双壳体声振研究的灰色特性
• 3.2.2 关联度的计算方法
• 3.3 结构振动与辐射噪声关联性分析
• 3.3.1 较低频关联度计算及分析
• 3.3.2 较高频关联度计算及分析
• 3.3.3 计算结果分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 双层圆柱壳结构振动与辐射噪声相关特性分析
• 4.1 振动及噪声数据的计算
• 4.1.1 双壳体结构特征
• 4.1.2 数据计算结果
• 4.2 数学模型建立的理论基础
• 4.2.1 数学模型的选用
• 4.2.2 GM（1,1）模型的特征
• 4.3 振动及噪声的建模
• 4.3.1 较低频振动及噪声的建模
• 4.3.2 较高频振动及噪声的建模
• 4.4 数学模型的验证
• 4.4.1 较低频激振模型的验证
• 4.4.2 较高频激振模型的验证
• 4.4.3 计算结果分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢