基于虛擬質(zhì)量法的水下殼體結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲計(jì)算和特性分析.pdf

1、復(fù)雜殼體結(jié)構(gòu)是水下航行體的重要結(jié)構(gòu)形式，對(duì)其振動(dòng)噪聲進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)，對(duì)水下航行體結(jié)構(gòu)特性評(píng)估和結(jié)構(gòu)聲學(xué)設(shè)計(jì)具有重要的意義。本文針對(duì)水下殼體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)和噪聲特性分析問(wèn)題，研究虛擬質(zhì)量法在水下結(jié)構(gòu)振動(dòng)和聲學(xué)分析中的應(yīng)用，開(kāi)展了如下研究工作：
　　首先，本文以箱式結(jié)構(gòu)為例研究了建模參數(shù)設(shè)置對(duì)虛擬質(zhì)量法的影響，并應(yīng)用該方法計(jì)算分析了雙層圓柱殼結(jié)構(gòu)在外部流體存在和內(nèi)外流體均存在兩種情況下的濕模態(tài)和振動(dòng)響應(yīng)特性。在此基礎(chǔ)上應(yīng)用 BEM法對(duì)其進(jìn)

2、行聲輻射計(jì)算，同時(shí)應(yīng)用FEM-BEM方法對(duì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。
　　其次，本文基于大渦模擬湍流模型計(jì)算了指揮臺(tái)圍殼繞流流場(chǎng)信息，采用聲學(xué)邊界元法求解其流噪聲聲場(chǎng)，并討論不同來(lái)流速度和線型下的流噪聲特性。在此基礎(chǔ)上，本文將指揮臺(tái)圍殼表面的脈動(dòng)壓力作為激勵(lì)，求出結(jié)構(gòu)的振動(dòng)速度，從而求出流固耦合作用下指揮臺(tái)圍殼結(jié)構(gòu)振動(dòng)向外輻射的流激噪聲。本文還詳細(xì)討論了不同來(lái)流速度、外殼厚度和線型下的流激噪聲結(jié)果，并比較了圍殼結(jié)構(gòu)流噪聲和流激噪聲之間的關(guān)

3、系。
　　再次，本文建立尾部結(jié)構(gòu)的有限元模型和流場(chǎng)計(jì)算模型，討論其靜止域與旋轉(zhuǎn)域之間的連接方式，并基于LES湍流模型對(duì)其進(jìn)行流場(chǎng)特性分析。在得到尾部結(jié)構(gòu)表面脈動(dòng)壓力的結(jié)果之后，進(jìn)行流噪聲和流激噪聲的計(jì)算研究。最后，對(duì)比尾部結(jié)構(gòu)流噪聲和流激噪聲之間的關(guān)系。
　　相對(duì)于傳統(tǒng)材料來(lái)說(shuō)復(fù)合材料具有很多的優(yōu)勢(shì)，所以其在水下殼體結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用變得越來(lái)越廣泛，對(duì)復(fù)雜殼體進(jìn)行層合結(jié)構(gòu)建模已經(jīng)成為了一個(gè)重要的研究方向。本文首先針對(duì)圓柱殼結(jié)構(gòu)討論