船舶板式結構振動及聲輻射特性研究.pdf

1、艦船上許多基本結構都是由板或者加筋板組成，輕/重流體加載下結構的振動和聲輻射特性有很大不同，因而研究其在流場中受激振動后的動力響應及聲輻射特性對艦船的生命力和使用性具有重要意義。本文基于Mindlin理論建立了四節(jié)點有限元板殼單元模型，并以此為基礎完成了以下工作：
　　 本文結合彈性力學有限元理論和結構動力響應理論，對以Mindlin板彎曲理論為基礎建立的有限單元模型進行了相關研究。采用板式結構作為研究對象，應用模態(tài)分析理論和結

2、構動力響應分析方法計算了各階振動模態(tài)及單點激勵下的傳遞函數(shù)，通過對其本點傳遞函數(shù)和跨點傳遞函數(shù)的變化趨勢進行對比，研究得出各階振動模態(tài)對總體振動的影響以及激勵位置不同對傳遞函數(shù)的影響。
　　 假設流體為靜止的理想流體，采用耦合有限元/邊界元法，分別將流體視為可壓縮和不可壓縮兩種情況，將流體的動壓力轉(zhuǎn)化為附加質(zhì)量的形式代入結構動力學方程，建立了無限大剛性障板上平面結構的流固耦合振動方程，探討了流體的可壓縮性對其加載下的結構振動固有

3、特性以及振動響應的影響。利用Rayleigh表面積分的邊界元法推導了基于結構表面振速的輻射聲功率的表達式，從能量的角度定義聲輻射阻尼為振動周期內(nèi)系統(tǒng)以聲波輻射形式耗散的能量與系統(tǒng)振動總能量之比，由此引出聲輻射阻尼表達式，結合算例探討了可壓縮性、流體介質(zhì)、板厚、激勵位置以及加筋方式的不同對結構振動和聲輻射特性的影響。
　　 從聲輻射模態(tài)的角度來研究聲輻射問題，以無限大剛性障板上的簡支板為研究對象，把輻射算子矩陣進行特征值分解得到聲