基于虛擬質量法的水下殼體結構振動噪聲計算和特性分析.pdf

1、復雜殼體結構是水下航行體的重要結構形式，對其振動噪聲進行準確的預報，對水下航行體結構特性評估和結構聲學設計具有重要的意義。本文針對水下殼體結構的振動和噪聲特性分析問題，研究虛擬質量法在水下結構振動和聲學分析中的應用，開展了如下研究工作：
　　首先，本文以箱式結構為例研究了建模參數(shù)設置對虛擬質量法的影響，并應用該方法計算分析了雙層圓柱殼結構在外部流體存在和內外流體均存在兩種情況下的濕模態(tài)和振動響應特性。在此基礎上應用 BEM法對其進

2、行聲輻射計算，同時應用FEM-BEM方法對結果進行對比驗證。
　　其次，本文基于大渦模擬湍流模型計算了指揮臺圍殼繞流流場信息，采用聲學邊界元法求解其流噪聲聲場，并討論不同來流速度和線型下的流噪聲特性。在此基礎上，本文將指揮臺圍殼表面的脈動壓力作為激勵，求出結構的振動速度，從而求出流固耦合作用下指揮臺圍殼結構振動向外輻射的流激噪聲。本文還詳細討論了不同來流速度、外殼厚度和線型下的流激噪聲結果，并比較了圍殼結構流噪聲和流激噪聲之間的關

3、系。
　　再次，本文建立尾部結構的有限元模型和流場計算模型，討論其靜止域與旋轉域之間的連接方式，并基于LES湍流模型對其進行流場特性分析。在得到尾部結構表面脈動壓力的結果之后，進行流噪聲和流激噪聲的計算研究。最后，對比尾部結構流噪聲和流激噪聲之間的關系。
　　相對于傳統(tǒng)材料來說復合材料具有很多的優(yōu)勢，所以其在水下殼體結構上的應用變得越來越廣泛，對復雜殼體進行層合結構建模已經成為了一個重要的研究方向。本文首先針對圓柱殼結構討論