潛艇典型艙段結(jié)構(gòu)聲學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、潛艇由于具有隱蔽性和突發(fā)攻擊能力而成為現(xiàn)代海軍的主戰(zhàn)力量,提高潛艇的聲隱身性能,對(duì)于增強(qiáng)其綜合作戰(zhàn)能力具有事半功倍的效果,歷來(lái)受到各國(guó)海軍的高度重視。傳統(tǒng)減振降噪設(shè)計(jì)是設(shè)置彈性支撐或阻尼物質(zhì),這屬于柔性隔振,但實(shí)際應(yīng)用中,某些設(shè)備或結(jié)構(gòu)在運(yùn)行時(shí)不允許自身有大的變形,同時(shí),為了保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和水密性,鋼板之間焊接得十分牢固,此時(shí)必須研究使用剛性隔振技術(shù),目前國(guó)內(nèi)這方面的系統(tǒng)研究很少。為此,本文開(kāi)展了以下研究工作。
　　 采用波動(dòng)分析

2、法,根據(jù)不均質(zhì)結(jié)構(gòu)中的阻抗特性和波型轉(zhuǎn)換,研究了振動(dòng)噪聲在潛艇典型結(jié)構(gòu)中的傳遞特性,并以此為切入點(diǎn),通過(guò)將十字型、錯(cuò)開(kāi)十字型和階梯型組合板結(jié)構(gòu)形式引入潛艇典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、在振動(dòng)噪聲主傳遞途徑上布設(shè)剛性阻振質(zhì)量、敷設(shè)吸振覆蓋層等方式來(lái)阻隔振動(dòng)噪聲主分量的傳遞,初步給出了具有高傳遞損失特性的潛艇典型基座、艙壁和舷間連接結(jié)構(gòu)。
　　 根據(jù)潛艇典型艙段的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)建立了參數(shù)化的結(jié)構(gòu)模型,基于結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論,在滿足重量、尺度、強(qiáng)度和安

3、裝要求等約束下,進(jìn)一步構(gòu)造了潛艇典型基座、艙壁和舷間連接結(jié)構(gòu)形式的動(dòng)力學(xué)優(yōu)化模型,進(jìn)行了以潛艇艙段振動(dòng)特性為目標(biāo)函數(shù)的動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　 將剛性阻振質(zhì)量引入振動(dòng)噪聲在潛艇典型基座、艙壁和舷間連接結(jié)構(gòu)中的主傳遞途徑,根據(jù)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論,在不過(guò)度增加潛艇艙段總重量和尺度、不破壞艙段結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等的前提下,對(duì)阻振質(zhì)量的截面尺寸、布設(shè)位置等進(jìn)行了基于離散變量的動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　 根據(jù)聲學(xué)邊界元法對(duì)比分析了高傳遞損失基