潛艇典型艙段結(jié)構(gòu)聲學(xué)優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、潛艇由于具有隱蔽性和突發(fā)攻擊能力而成為現(xiàn)代海軍的主戰(zhàn)力量,提高潛艇的聲隱身性能,對于增強其綜合作戰(zhàn)能力具有事半功倍的效果,歷來受到各國海軍的高度重視。傳統(tǒng)減振降噪設(shè)計是設(shè)置彈性支撐或阻尼物質(zhì),這屬于柔性隔振,但實際應(yīng)用中,某些設(shè)備或結(jié)構(gòu)在運行時不允許自身有大的變形,同時,為了保證結(jié)構(gòu)強度和水密性,鋼板之間焊接得十分牢固,此時必須研究使用剛性隔振技術(shù),目前國內(nèi)這方面的系統(tǒng)研究很少。為此,本文開展了以下研究工作。
　　 采用波動分析

2、法,根據(jù)不均質(zhì)結(jié)構(gòu)中的阻抗特性和波型轉(zhuǎn)換,研究了振動噪聲在潛艇典型結(jié)構(gòu)中的傳遞特性,并以此為切入點,通過將十字型、錯開十字型和階梯型組合板結(jié)構(gòu)形式引入潛艇典型結(jié)構(gòu)設(shè)計、在振動噪聲主傳遞途徑上布設(shè)剛性阻振質(zhì)量、敷設(shè)吸振覆蓋層等方式來阻隔振動噪聲主分量的傳遞,初步給出了具有高傳遞損失特性的潛艇典型基座、艙壁和舷間連接結(jié)構(gòu)。
　　 根據(jù)潛艇典型艙段的結(jié)構(gòu)特點建立了參數(shù)化的結(jié)構(gòu)模型,基于結(jié)構(gòu)動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計理論,在滿足重量、尺度、強度和安

3、裝要求等約束下,進一步構(gòu)造了潛艇典型基座、艙壁和舷間連接結(jié)構(gòu)形式的動力學(xué)優(yōu)化模型,進行了以潛艇艙段振動特性為目標(biāo)函數(shù)的動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計。
　　 將剛性阻振質(zhì)量引入振動噪聲在潛艇典型基座、艙壁和舷間連接結(jié)構(gòu)中的主傳遞途徑,根據(jù)結(jié)構(gòu)動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計理論,在不過度增加潛艇艙段總重量和尺度、不破壞艙段結(jié)構(gòu)強度等的前提下,對阻振質(zhì)量的截面尺寸、布設(shè)位置等進行了基于離散變量的動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計。
　　 根據(jù)聲學(xué)邊界元法對比分析了高傳遞損失基