圓柱殼結(jié)構(gòu)振動(dòng)與聲學(xué)相似性計(jì)算分析.pdf

1、隨著殼體結(jié)構(gòu)與流體耦合振動(dòng)與聲輻射研究的不斷深入，單純的數(shù)值計(jì)算很難解決所遇到的比較復(fù)雜的問題。而相似模型試驗(yàn)則為水下結(jié)構(gòu)振動(dòng)及輻射聲場(chǎng)問題提供了很好的研究方式，相似理論日趨成熟，在水聲工程領(lǐng)域，不僅可以運(yùn)用相似比模型預(yù)測(cè)大型結(jié)構(gòu)的振動(dòng)與聲輻射特性，還可以為水下結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和減振降噪提供信息。
　　本文從殼體振動(dòng)的有限元微分方程入手，分析了完全相似條件下模型和原型的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣的相似關(guān)系。首先分析得到了空氣中圓柱殼結(jié)構(gòu)的模

2、態(tài)頻率的相似關(guān)系，然后在耦合場(chǎng)中分析圓柱殼結(jié)構(gòu)的模態(tài)，可以得到與空氣中相同的模態(tài)頻率的相似關(guān)系，即幾何相似和材料相同時(shí)，模態(tài)頻率相似比與幾何縮比因子成反比；運(yùn)用相似理論中的量綱分析法，也可以得到相同的結(jié)論。然后對(duì)圓柱殼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)、輻射聲壓進(jìn)行分析，從運(yùn)動(dòng)方程入手，分析了殼體受徑向集中力和分布力作用下的位移響應(yīng)的相似比、速度響應(yīng)的相似比與幾何縮比因子、激勵(lì)力幅值比等的關(guān)系，以及輻射聲壓與幾何縮比因子、激勵(lì)力幅值比、無量綱距離相似比