结构-声强耦合腔振声响应预报研究

针对结构-声强耦合腔在边界激励下的响应预报问题,提出了一种基于能量原理的耦合系统响应计算方法。该方法从能量原理出发得到结构-声耦合腔拉格朗日函数形式的动力学方程,根据Rayleigh-Ritz法选择Legendre多项式级数分别将结构位移函数和声场声压函数展开,代入动力学方程并求解得到耦合腔的结构振动和声场声压响应。由于Legendre多项式满足L^(2)内积正交性,简化了方程中高重积分项,计算效率大大提升。以充水矩形腔为例,通过与已有研究、有限元结果对比验证了该方法的正确性。并分析了结构边界条件,背腔深度对系统响应的影响,结果表明:结构边界由强约束过渡到弱约束和背腔深度的减小都会导致响应峰值频率向低频偏移,同时背腔深度的减小还会导致由结构传递至声场的能量增加。