环肋、舱壁和纵骨加强的无限长圆柱壳在水下的声辐射特性

本文建立了有环肋、舱壁和纵骨的无限长圆柱壳在水下声辐射的一般的计算模型,利用Fourier变换和模态展开法导出了圆柱壳振动响应和辐射声压在波数域的计算公式,并由稳相法得到了远场辐射声压的解析公式,分析了纵骨、舱壁和阻尼等因素对声辐射的影响,为准确计算双层圆柱壳在水下的振动和声辐射特性奠定了基础。

舱壁和环肋加强的无限长圆柱壳声弹耦合模型及其声特性

基于最一般情况 ,借助线弹性薄壳理论 ,建立了加肋圆柱壳声辐射计算模型 ,分析模型考虑了环肋和舱壁对圆柱壳的径向、切向、纵向作用力以及纵向弯矩 .导出了分析模型的声弹耦合控制方程 ,利用傅氏变换和模态展开给出了辐射声压的计算方法 .通过大量数值计算 ,研究了舱壁、环肋刚度与间距以及结构阻尼等因素对辐射声压的影响 .分析模型与工程实际比较接近 ,有较广的应用范围 .

爆炸载荷特征参数对无限长圆柱壳弹性动态响应的影响

采用含有三角脉冲载荷和准静压载荷的爆炸载荷加载,利用单自由度模型对无限长圆柱壳体(即等效平面应变圆环)的弹性动态响应进行了力学分析,获得了径向位移响应解析解及准静压阶段弹性响应振幅的解析解。基于所得解析解,通过控制变量法分析了载荷压力及载荷分界点时刻(即三角脉冲载荷与准静压载荷作用的分界点时刻)对径向位移最大值、准静压阶段弹性响应振幅的影响规律,更加深入地研究了爆炸载荷对结构响应的影响。本文主要从准静压幅值与三角脉冲峰值的比值以及载荷分界点时刻两个主要特征参数入手,结合结构的呼吸振动频率来研究爆炸载荷对无限长圆柱壳弹性动态响应的影响。在研究中发现存在临界时刻:当载荷分界点时刻早于临界时刻时,径向位移最大值出现在准静压阶段;当载荷分界点时刻晚于临界时刻时,获得了便于直观判断径向位移达到最大值时所处载荷阶段的分区图。基于前述解析解的分析,还获得了不同影响因素导致的振幅变化的单调性分区图,便于判别载荷压力的变化所致的准静压阶段振幅的增减趋势。通过研究获得的爆炸压力载荷对结构响应的影响规律,可为爆炸容器设计以及结构防护基础研究提供参考。

水中双层无限长圆柱壳体声散射

研究水下双层无限长圆柱壳体的声散射。采用弹性薄壳理论和Fourier变换方法导出了散射声场的解析解。并分别计算了平面波正横和斜入射单层和双层无限长圆柱壳体的远场散射形态函数。计算表明在不同的入射角,由于不同类型的弹性波被激励,散射波呈现不同的特性。通常双层无限长圆柱壳体的散射特性由外壳、内壳和中间耦合水层共同作用决定。但外壳很薄、内壳较厚、水层较薄时,无限长充水双层圆柱壳体的低频散射特性主要由单层内壳决定。当然这时外壳的共振特性也不能忽略。

无限长FFS圆柱壳体远场辐射声压的参数研究

该文以无限长 F FS( Fluid F illed/Subm erged)圆柱壳体的远场声压谱为研究对象 ,利用波数域法建立了在集中载荷作用下 ,无限长 F FS圆柱壳体的径向波数域振动速度计算公式 ,进而利用边界积分方程求得了该类壳体的远场辐射声压表达式。这里的流体为一维轴向、无旋、无粘的匀质流体。并利用这个理论模型 ,研究了流体类型 (轻质、重质 ) ,流体速度 ,壳体阻尼 ,力的作用方向 (径向、切向、轴向 )等参数变化对无限长 FF S圆柱壳体声辐射的影响规律 ,旨在为工程中大量存在的输流管道减振降噪优化设计提供指导原则。数值模拟结果表明 :对于声波逆流传播 ,随着流速增加 ,远场辐射声压增加 ;对于空气这种轻质流体 ,其流动对壳体远场辐射声压影响较小。而增加圆柱壳体的结构阻尼 ,可以有效降低其远场辐射声压。该文的研究结果对农机和加工设备的低噪声优化设计有一定的参考价值。

环肋和舱壁结构对水下圆柱壳输入功率流的影响

水下环肋和舱壁加强圆柱壳是潜艇、鱼雷和各种水下航行器的主要结构,对其振动声特性的研究具有重要意义。基于Fl櫣gge方程和Helmholtz方程,考虑了肋骨、舱壁与壳体的4种作用力和力矩,利用周期结构理论的空间简谐分析方法,探讨了不同环肋参数和舱壁参数对圆柱壳受激振动输入功率流的影响,可为此类结构的工程设计提供参考。