基于波動法的船舶典型結(jié)構(gòu)振動特性研究.pdf

1、板、梁是船舶結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件，研究結(jié)構(gòu)中振動波的傳遞機(jī)理對船舶振動噪聲控制具有重要的意義。目前波動法一般用于研究半無限尺寸板和梁的彈性波的傳播，對于有邊界的有限尺寸結(jié)構(gòu)，隨著結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，平衡方程的數(shù)目以及離散板彈性波參量隨之增加，波動法公式的推導(dǎo)更加復(fù)雜化，因此波動法有限尺寸研究對象一般為梁、平板、L型板等簡單結(jié)構(gòu)。
　　本文基于回傳波射線矩陣法推導(dǎo)有限尺寸梁L型板的動力響應(yīng)公式，根據(jù)回傳波射線矩陣法引入局部對偶坐標(biāo)的基本思路，對波

2、動法力學(xué)模型建立局部對偶坐標(biāo)系。離散船舶結(jié)構(gòu)聲學(xué)條件改變處的結(jié)構(gòu)，建立每個離散板的局部對偶坐標(biāo)系，離散每個離散板的彎曲波和面內(nèi)波波幅系數(shù)，組裝每個離散板的力和位移狀態(tài)向量，提出了波動法一般表達(dá)式。將有限板的點(diǎn)激勵力轉(zhuǎn)化成線激勵力，根據(jù)提出的波動法表達(dá)式推導(dǎo)了有限尺寸T型、十型等不同結(jié)構(gòu)型式在點(diǎn)力下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，采用MATLAB編程計算結(jié)構(gòu)的振動功率流，通過有限元數(shù)值計算驗(yàn)證波動法的半解析解的收斂性、高效性及準(zhǔn)確性。
　　根據(jù)板-加肋

3、條的不同耦合連續(xù)性假設(shè)，建立板-歐拉梁、板-板-歐拉梁、板-附加質(zhì)量體、板-離散質(zhì)量四種耦合運(yùn)動力學(xué)模型，采用波動法MATLAB編程，計算耦合有限板的振動功率流，探討結(jié)構(gòu)剛度和慣性矩對振動功率流傳遞的影響。板上布置多個離散質(zhì)量點(diǎn)，將點(diǎn)質(zhì)量通過級數(shù)展開轉(zhuǎn)化成線質(zhì)量，多個質(zhì)量點(diǎn)綜合作用可以看成多個線質(zhì)量的線性疊加，線性疊加的有效性通過有限元法數(shù)值解得到驗(yàn)證。
　　采用波動法分別求解Poisson-Kirchhoff經(jīng)典薄板和Mindl