潛艇結構輻射噪聲的建模、求解及其聲特性研究.pdf

1、該文采用Donnel殼體理論研究潛艇結構在環(huán)頻率以下的水下聲輻射,考慮了結構不均勻構件如耐壓船體加強肋骨、內(nèi)部平面艙壁、內(nèi)外殼板連接構件、外殼板加強肋骨、縱骨等對潛艇艇體輻射噪聲的影響,激振力為任意方向的簡諧集中力.首先在環(huán)頻率以下,建立了環(huán)肋和艙壁加強的雙周期圓柱殼水下輻射噪聲計算方法,考慮了三個方向(徑向、周向、切向)的激勵力作用以及環(huán)肋和艙壁三個方向的作用反力以及縱向反彎矩.推導了環(huán)肋和艙壁速度阻抗表達式,采用縱向傅氏變換和周向模

2、態(tài)展開建立了環(huán)肋和艙壁加強的雙周期圓柱殼振動方程,略去高階縱向波數(shù)和高階周向模態(tài),利用數(shù)值計算求解出圓柱殼中面徑向振動速度,由穩(wěn)相法的思想求出輻射聲壓.這種求解方法具有一般性,可以很方便地推廣到其它更復雜的結構,該文第三章~第五章實際上就是這種求解方法的運用.研究了實肋板連接的雙層加肋圓柱殼水下聲輻射,補充了舷間流體對內(nèi)外殼板的壓力表達式以及實肋板對內(nèi)外殼板的作用力表達式,得到了內(nèi)外殼體耦合振動控制方程,采用與前面相同的求解方法,得到遠

3、場輻射聲壓.此外討論了僅有徑向力作用以及僅考慮加強構件徑向反力時的簡化計算方法.研究了外殼板采用縱骨加強的雙層加肋圓柱殼輻射噪聲計算方法,補充了縱骨對外殼板的作用力表達式,證明了當縱骨沿圓周方向均勻排列時,縱骨的存在并不會引起各階周向模態(tài)耦合作用,此時可以很方便地考慮縱骨的影響.研究了采用托板連接的雙層加肋圓柱殼水下聲輻射,實際的雙殼體潛艇結構內(nèi)外殼板之間除了采用實肋板連接以外,還大量采用離散的支撐桿件(托板或連接桿)連接.推導了支撐桿

4、件速度阻抗表達式,計算出遠場輻射聲壓.環(huán)頻率以上,在圓周方向只有部分殼體參與振動,曲率對潛艇結構運動的影響可以忽略,采用平板振動模型計算潛艇結構在環(huán)頻率以上的水下聲輻射,平板在縱向和圓周方向的運動均為波動形式.研究了實肋板連接的雙層加筋平板水下聲輻射,將已有的單層加筋平板水下聲輻射計算方法<'[70]>推廣到求解雙層加筋平板水下聲輻射問題.首先考慮空間諧分布載荷作用,利用結構周期性特點,寫出加強筋作用力表達式,利用加強筋和平板變形協(xié)調(diào)條