加肋双层圆柱壳振动声辐射数值计算分析

利用有限元软件ＡＮＳＹＳ和边界元软件ＳＹＳＮＯＩＳＥ对一双层加肋圆柱壳的水下受激振动与声辐射作了数值计算分析研究．该双层柱壳为环向加肋，并且两端带有半球帽．利用ＡＮＳＹＳ软件数值计算了双壳的轴对称模态，及当双壳在水下受点力激励时外表面的法向位移、法向质点振速及表面声压和法向声强的频率响应。然后，将法向位移数据传递给ＳＹＳＮＯＩＳＥ软件，利用边界元技术计算了双壳的辐射声功率及辐射效率的频率响应，及其近场的声压和声能流分布和远场指向性。ＰＡＣＳ数：４３．２０， ４３．

水下双层加肋圆柱壳全空间收发分置散射声场快速预报方法

针对水下双层加肋圆柱壳的全空间收发分置散射声场求解,提出了一种快速预报方法。该方法将散射声场表示为声散射传递函数与声源密度函数的乘积,以目标表面网格信息、少量的仿真或测试多基地散射声压数据作为已知信息,借助数值积分、矩阵理论、最小二乘法对其他收发分置散射声场进行预报。分别以有限元仿真和试验测试的散射声压数据作为输入,对水下双层加肋圆柱壳的多基地散射声场进行了计算,并与完全采用有限元方法的计算结果进行了对比。结果表明:该方法在目标表面结构和部分散射声场数据已知条件下能对目标的全空间收发分置散射声场进行预报;已知散射声压数据量越多,计算频率越低,预报精度越高。

双层加肋圆柱壳振动和声辐射研究

本文应用傅立叶变换技术 ,对双层加肋圆柱壳进行了振动和声辐射研究 ,并获得了辐射声压的解析解。

外壳板采用纵骨加强的双层加肋圆柱壳水下声辐射分析

建立了外壳板加纵骨的双层加肋圆柱壳水下声辐射计算方法 ,计算模型采用 Donnell壳体理论 ,考虑了环肋、舱壁和实肋板对内外圆柱壳的径向、切向、纵向反作用力以及纵向反弯矩 ,利用傅氏变换和模态展开在波数域建立了计算模型的声弹耦合控制方程。推导了所有结构部件以及水介质的速度阻抗表达式 ,采用数值计算方法在波数域求解出径向振动速度 ,利用稳相法得到远场辐射声压。研究表明 ,如果纵骨沿圆周均匀排列 ,则纵骨的存在不导致圆柱壳周向模态耦合 ,纵骨加强的双层圆柱壳水下声辐射计算可以大大简化。采用文中方法研究了环频率以下外壳板加纵骨的双层加肋圆柱壳水下声辐射特性 ,计算表明 :在较低的频率段 ,外壳板采用纵骨加强使双层加肋圆柱壳水下辐射声压增大 ;增大纵骨刚度 ,结构辐射声压也相应增大 ;纵骨间距对双层加肋圆柱壳水下声辐射影响比较复杂 ,辐射声压谱随纵骨间距变化较大 。

基于辐射噪声线谱削峰的双层加肋圆柱壳结构声学设计

为降低水下航行器辐射噪声线谱,提出了一种弱辐射双层加肋圆柱壳结构.采用机械阻抗理论分析了环肋圆柱壳模态响应幅值控制机理;引入圆截面内运动假设,利用模态展开法推导了环肋径向机械阻抗表达式;基于阻抗失配、波形转换原理,设计了阻抗加强环肋模型,并利用波动理论分析了其隔振性能;考虑壳间托板的强耦合作用,对托板进行了阻波设计.将阻抗增强肋骨和复合阻波托板联合应用到双层壳结构声学设计中,数值分析了设计前后双层壳振动与声辐射性能.结果表明:提出的新型双层加肋圆柱壳能有效实现辐射噪声线谱削峰,振动均方速度、辐射声功率和辐射声压大幅降低,具有显著的减振降噪效果.

基于Abaqus的舷间充水双层壳体水下声辐射计算方法验证

利用双层弹性球壳及加肋圆柱壳的算例验证Abaqus软件对带有舷间水体的水下结构声辐射计算方法。用Python语言编制了球形场点的辐射声功率计算程序,对结构振动加速度、场点声压和辐射声功率进行了比较。计算结果表明,双层球壳的场点声压与辐射声功率的解析解与Abaqus软件的计算结果吻合较好;双层加肋圆柱壳的Abaqus软件的计算结果与三维水弹性声辐射计算方法的结果存在一定的峰值频率偏移,但计算反映的趋势及曲线峰值吻合较好。在经过验证后,该方法可用于水下带舷间水体的复杂结构的声辐射评估。

结构-声辐射功率灵敏性分析与应用研究

分析了外载荷下的连续结构体的声辐射功率灵敏度和声辐射优化问题.结构的频率响应采用有限元法处理,声辐射问题用边界元法来分析.结合泰勒展开式,将结构-声辐射功率灵敏度信息应用于结构-声辐射优化分析中.在数值计算中,以水中双层加肋圆柱壳结构的声辐射优化问题为例进行数值分析,验证方法的可行性和有效性.