基于虛擬質(zhì)量法的水下殼體結(jié)構(gòu)振動噪聲計(jì)算和特性分析.pdf

1、復(fù)雜殼體結(jié)構(gòu)是水下航行體的重要結(jié)構(gòu)形式，對其振動噪聲進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)報，對水下航行體結(jié)構(gòu)特性評估和結(jié)構(gòu)聲學(xué)設(shè)計(jì)具有重要的意義。本文針對水下殼體結(jié)構(gòu)的振動和噪聲特性分析問題，研究虛擬質(zhì)量法在水下結(jié)構(gòu)振動和聲學(xué)分析中的應(yīng)用，開展了如下研究工作：
　　首先，本文以箱式結(jié)構(gòu)為例研究了建模參數(shù)設(shè)置對虛擬質(zhì)量法的影響，并應(yīng)用該方法計(jì)算分析了雙層圓柱殼結(jié)構(gòu)在外部流體存在和內(nèi)外流體均存在兩種情況下的濕模態(tài)和振動響應(yīng)特性。在此基礎(chǔ)上應(yīng)用 BEM法對其進(jìn)

2、行聲輻射計(jì)算，同時應(yīng)用FEM-BEM方法對結(jié)果進(jìn)行對比驗(yàn)證。
　　其次，本文基于大渦模擬湍流模型計(jì)算了指揮臺圍殼繞流流場信息，采用聲學(xué)邊界元法求解其流噪聲聲場，并討論不同來流速度和線型下的流噪聲特性。在此基礎(chǔ)上，本文將指揮臺圍殼表面的脈動壓力作為激勵，求出結(jié)構(gòu)的振動速度，從而求出流固耦合作用下指揮臺圍殼結(jié)構(gòu)振動向外輻射的流激噪聲。本文還詳細(xì)討論了不同來流速度、外殼厚度和線型下的流激噪聲結(jié)果，并比較了圍殼結(jié)構(gòu)流噪聲和流激噪聲之間的關(guān)

3、系。
　　再次，本文建立尾部結(jié)構(gòu)的有限元模型和流場計(jì)算模型，討論其靜止域與旋轉(zhuǎn)域之間的連接方式，并基于LES湍流模型對其進(jìn)行流場特性分析。在得到尾部結(jié)構(gòu)表面脈動壓力的結(jié)果之后，進(jìn)行流噪聲和流激噪聲的計(jì)算研究。最后，對比尾部結(jié)構(gòu)流噪聲和流激噪聲之間的關(guān)系。
　　相對于傳統(tǒng)材料來說復(fù)合材料具有很多的優(yōu)勢，所以其在水下殼體結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用變得越來越廣泛，對復(fù)雜殼體進(jìn)行層合結(jié)構(gòu)建模已經(jīng)成為了一個重要的研究方向。本文首先針對圓柱殼結(jié)構(gòu)討論