基于FE-SEA混合法的板筋結(jié)構(gòu)隔聲與振動(dòng)特性研究.pdf

1、板筋結(jié)構(gòu)因其良好的承載能力、抗沖擊和減振性能，已被廣泛應(yīng)用于艦船艇體及其內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其聲振特性展開了大量研究。本文主要從數(shù)值計(jì)算的角度出發(fā)，以基于波動(dòng)耦合的FE-SEA混合法為計(jì)算基礎(chǔ)，對(duì)不同組合形式的板筋結(jié)構(gòu)的隔聲與振動(dòng)特性展開了系統(tǒng)研究。同時(shí)，為了說明數(shù)值計(jì)算的正確性，本文還采用理論分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)量作為必要的研究手段。
　　首先，對(duì)統(tǒng)計(jì)能量法（SEA）與基于波動(dòng)耦合的FE-SEA混合法理論建立的過程做了詳細(xì)介紹。其

2、中，統(tǒng)計(jì)能量法以系統(tǒng)間功率流平衡方程為核心，系統(tǒng)介紹了SEA子系統(tǒng)的確定與適用頻率的劃分、理論的基本假設(shè)、相關(guān)參數(shù)的求解方法，并以單雙層玻璃窗隔聲作為算例，通過與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，證明建模的正確性。
　　基于波動(dòng)耦合的FE-SEA混合法則以擴(kuò)散場(chǎng)互易原理為基石，建立了隨機(jī)子系統(tǒng)與確定子系統(tǒng)的能量平衡關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，本文考慮隨機(jī)子系統(tǒng)受到外界直接對(duì)它的功率輸入，但并不考慮隨機(jī)子系統(tǒng)與不和確定性子系統(tǒng)相耦合的隨機(jī)子系統(tǒng)間的功率流，避

3、免了以往與SEA界限劃分不清的情況，并使得功率平衡關(guān)系更加符合實(shí)際情況。本文還對(duì)隨機(jī)子系統(tǒng)的功率平衡示意圖和FE-SEA混合法計(jì)算的流程圖也做了適當(dāng)改進(jìn)。
　　其次，采用FE-SEA混合法數(shù)值研究了無筋單、雙層板結(jié)構(gòu)的隔聲量，單層板筋結(jié)構(gòu)的隔聲量與振動(dòng)響應(yīng)以及雙層板筋結(jié)構(gòu)的隔聲量，并就加強(qiáng)筋的間距、慣性矩、邊界約束條件、正交與單向、雙層與單層等因素對(duì)加筋板隔聲與振動(dòng)的影響展開了研究。對(duì)于大質(zhì)量的加強(qiáng)筋，即所謂的“阻振質(zhì)量”，本文采

4、用波分析法對(duì)近似同質(zhì)量下的空心、實(shí)心阻振質(zhì)量的阻振性能進(jìn)行分析，并就厚度和邊長(zhǎng)對(duì)空心阻振質(zhì)量的傳遞損失的影響進(jìn)行討論。為了驗(yàn)證理論分析的正確性，一方面采用FE-SEA混合法對(duì)其阻振性能進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，另一方面設(shè)計(jì)了帶近似同質(zhì)量的空心阻振質(zhì)量與實(shí)心阻振質(zhì)量的薄板結(jié)構(gòu)模型，通過對(duì)板結(jié)構(gòu)的振動(dòng)速度數(shù)值解與實(shí)驗(yàn)值對(duì)比，驗(yàn)證采用FE-SEA混合法分析阻振質(zhì)量阻振效果的有效性。
　　最后，本文研究了兩端簡(jiǎn)支的水下雙層加肋圓柱殼體模型，通過建立基