流體加載下含損傷板式結(jié)構(gòu)聲振特性研究.pdf

1、本文對流體加載下含損傷彈性板的聲振特性做了數(shù)值分析，完成了以下工作： 學(xué)習(xí)損傷理論，基于Mindlin假設(shè)，建立了描述健康和含損傷結(jié)構(gòu)的四結(jié)點(diǎn)有限元板殼單元模型。針對各向同性損傷單元，采取剛度各向整體弱化的方法分析;對于各向異性損傷單元，采用Kachanov理論，引入了x和y兩個(gè)方向的彈性損傷折減系數(shù)。設(shè)計(jì)了一個(gè)彈性板模型，應(yīng)用模態(tài)分析理論和結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析方法，計(jì)算了該結(jié)構(gòu)的傳遞函數(shù)和固有振動(dòng)特性隨不同損傷情況的變化，同時(shí)，引

2、入虛擬激勵(lì)法研究了損傷對受隨機(jī)激勵(lì)系統(tǒng)的影響。 基于Green函數(shù)理論，假設(shè)流體為靜止理想流體，推導(dǎo)了無界流體域中彈性體-流體耦合的有限元/邊界元振動(dòng)方程。將流體的加載效應(yīng)轉(zhuǎn)化為附加質(zhì)量，應(yīng)用雙向LANCZOS法求解耦合方程，提取結(jié)構(gòu)表面振速，應(yīng)用編制的邊界元程序，計(jì)算彈性板模型的輻射聲功率和聲輻射阻尼。對比了彈性板不加筋和加筋兩種情況下的板表面均方速度和聲輻射特性，研究了不同的加筋形式對聲輻射阻尼的影響，同時(shí)，研究了均方速度對

3、模型輻射聲功率的影響。 根據(jù)聲輻射的形成機(jī)理，從能量耗散的角度出發(fā)將輻射聲功率分解到各聲輻射模態(tài)下，引出了模態(tài)聲輻射阻尼，對比了計(jì)算模型在空氣中和水中的聲輻射模態(tài)和模態(tài)輻射效率。論文著重在聲輻射模態(tài)下，研究了健康結(jié)構(gòu)和含損傷結(jié)構(gòu)分別處于空氣中與水中的聲輻射阻尼，對聲輻射阻尼的形成機(jī)理進(jìn)行了探討;討論了不同的激勵(lì)情況和板厚對聲輻射阻尼和輻射聲功率的影響，并且，在聲輻射模態(tài)下研究了聲輻射特性隨不同損傷情況的變化，建立了一種含損傷結(jié)構(gòu)