多激励作用下单、双层圆柱壳声振分析

论文摘要

单、双层加筋圆柱壳是工程中常见的结构,本文主要研究其在模拟舰艇舱段时的振动与声辐射相关问题。舱段内部机械设备产生的激励力主要通过基座、浮筏等结构传递到舱段壳体上,这些结构与壳体的接触不能简单地用单点来模拟,通常其接触形式为线或面,因此为了更好的用圆柱壳体受力模型来模拟实际结构,本文将重点研究单、双层加筋圆柱壳在各种激励力作用下的振动与声辐射性能。鉴于双层圆柱壳比单层圆柱壳的声振传递特性更加复杂,本文将针对双层圆柱壳内、外壳间的传递路径展开研究。圆柱壳的振动采用经典的Flügge薄壳理论来描述;将环肋、纵骨、实肋板对圆柱壳的作用当作动反力来处理,采用Helmholtz方程求解声场。假设圆柱壳体满足两端简支的边界条件,将满足边界条件的壳体三个方向的位移写成沿纵向和周向模态展开的双级数形式;利用位移和应力连续条件,将环肋、纵骨、实肋板的动反力用壳体的位移表示出来,代入到壳体的振动方程中进行求解。求解结果用四个物理量进行描述:均方速度级、辐射声功率级、辐射效率级、远场声压级。本文分别讨论了圆柱壳在径向、切向、轴向单点激励力、沿轴向和周向施加的多点、线力、面力作用下的声振性能,以及双层圆柱壳的层间传递特性,得出了较有指导意义的结论。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的提出
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 本文主要研究内容
• 2 基本理论和方法
• 2.1 引言
• 2.2 有限长单、双层圆柱壳在多激励作用下的振动与声辐射理论分析
• 3 多激励作用下单、双层圆柱壳声振特性研究
• 3.1 解析法结果验证
• 3.2 加筋单层圆柱壳在多激励作用下的声振分析
• 3.3 加筋双层圆柱壳在多激励作用下的声振分析
• 3.4 小结
• 4 双层圆柱壳层间声振传递特性研究
• 4.1 流场介质对双层光壳的振动与声辐射的影响
• 4.2 流场介质对无实肋板连接的双层圆柱壳振动与声辐射的影响
• 4.3 壳间有实肋板连接时流场介质对双层圆柱壳振动与声辐射的影响
• 4.4 实肋板间距对双层圆柱壳振动与声辐射的影响
• 4.5 内外壳声振传递途径分析
• 4.6 本章小结
• 5 全文总结
• 5.1 本文研究的主要工作和特色
• 5.2 本文研究的主要结论
• 5.3 对未来工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录
• 附录2 攻读硕士学位期间主要课题研究工作