基于解析法的水下環(huán)肋圓錐殼聲振特性研究.pdf

1、水下潛器艉部可用環(huán)肋圓錐殼近似模擬，錐殼結(jié)構(gòu)聲振特性的研究，對于潛器艉部噪聲控制有著重大的科學(xué)與工程意義。本文提出了水下環(huán)肋圓錐殼在低頻、典型和彈性邊界條件下的自由振動與受迫振動聲輻射的解析方法，研究了水下環(huán)肋圓錐殼低頻時的聲振特性。
　　首先在環(huán)肋圓錐殼肋骨和殼體結(jié)合處將殼體劃分成多個子結(jié)構(gòu)。采用Flügge理論描述錐殼分段的運動方程，位移函數(shù)表達為冪級數(shù)的形式。通過將錐殼劃分成多個窄的分段，并將每個分段局部等效為柱殼，來考慮流

2、體負(fù)載的影響。將環(huán)肋離散處理并用圓環(huán)板運動方程進行描述。然后，由邊界條件和相鄰子結(jié)構(gòu)間的連續(xù)條件形成最終求解環(huán)肋錐殼振動的剛度矩陣，采用單元輻射疊加法求得殼體遠(yuǎn)場聲壓。將文中解析法計算結(jié)果與有限元法或已有文獻中計算結(jié)果對比，驗證了本文解析法的正確性。
　　隨后用解析法研究了水下環(huán)肋錐殼自由振動特性。研究了流體負(fù)載、邊界條件、半錐角、厚度、錐殼長度及環(huán)肋尺寸等對典型邊界條件下環(huán)肋錐殼自由振動特性的影響，并研究了錐殼結(jié)構(gòu)參數(shù)對彈性邊界

3、下錐殼基頻和梁頻的影響。
　　最后，在研究自由振動特性的基礎(chǔ)上，分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)、流體負(fù)載等對環(huán)肋錐殼聲振特性的影響，考慮了垂向激勵、縱向激勵、對稱/非對稱激勵及偶極子源激勵分別作用下錐殼聲振特性并與圓柱殼聲振特性作對比。
　　總的來說，本文采用圓環(huán)板處理環(huán)肋，相對于“平攤法”、能量法等精度更高，適于處理任意布置的環(huán)肋；大多數(shù)相關(guān)文獻主要研究典型邊界條件下殼體的振動特性，而文中對彈性邊界條件下圓錐殼的自由振動特性給出了詳細(xì)的分