潛深對圓柱殼振動聲輻射的影響及相似性研究.pdf

1、在軍事領域，無論是水面艦艇還是水下運行的潛艇，振動噪聲的預報和控制顯得尤為重要，尤其是水下潛艇，隱身性能已經成為克敵制勝的重要因素，因此，對水下潛艇的振動聲輻射特性的研究已成為軍事領域中的重要任務。水下潛艇的振動聲輻射特性，不僅受到水面和水底的影響，還要受到與下潛深度有關的靜水壓力的影響。
　　本文以水下圓柱殼為研究對象，分析了潛深對水下圓柱殼振動聲輻射特性的影響，并且對水下圓柱殼振動聲輻射的相似性進行了研究，完成的主要工作如下：

2、首先通過有限元軟件ANSYS對水下圓柱殼進行模態(tài)分析，并與文獻中的解析解的結果做了對比，兩者結果非常吻合，說明利用ANSYS對水下圓柱殼進行模態(tài)分析的準確性，為文章后面的研究做好了數(shù)值模擬與計算的準備。潛深對圓柱殼振動聲輻射特性的影響，體現(xiàn)在與潛深有關的靜水壓力作為一種預應力載荷，改變了圓柱殼的振動特性。在利用ANSYS進行模擬與計算時，通過在圓柱殼有限元模型上施加靜水壓力梯度載荷，先對水下圓柱殼進行靜力分析，然后再進行有預應力（靜水壓

3、力）的模態(tài)分析，將ANSYS計算得出的振動位移響應結果作為速度邊界條件，結合聲學邊界元軟件進行聲學分析。本文還探討了水面和水底，以及不同激勵力位置對水下圓柱殼振動聲輻射特性的影響。研究結果表明:當圓柱殼在水中的深度與其半徑的比值達到20倍以上時，潛深對水下圓柱殼振動聲輻射特性的影響不可忽視;水面（自由液面）、水底（剛體邊界）以及不同激勵力位置對水下圓柱殼振動聲輻射特性的影響也不可忽視。采用有限元和邊界元法建立了圓柱殼振動聲輻射的相似性理