水下航行器复合材料上层建筑声振特性研究
发布时间：2021-01-23 23:58
相对于传统钢质材料,复合材料由于具有比强度高、声学性能优、可设计性强等优点,已在水下航行器结构中得到广泛应用。而结构辐射噪声作为衡量水下航行器战斗力和生命力的重要指标,是各种声学探测武器的主要目标,同时也是干扰主动声呐工作的主要因素。对于水下航行器这类大型复杂结构而言,其上层建筑采用复合材料夹芯结构后的水下振动声辐射特性,直接影响着水下航行器的声学性能及人员的舒适安全性。因此,开展水下航行器复合材料上层建筑声振特性的研究具有重要的理论价值和工程背景,本文以复合材料上层建筑声振特性作为研究目标,遵循理论分析与工程应用相结合的研究思路,开展水下航行器复合材料上层建筑声振特性的研究分析。首先讨论适用于剪切变形理论的复合材料夹芯板力学性能计算分析方法,通过理论分析与算例验证,确定复合材料夹芯板的有限元建模方式,即采用壳单元分层建模方式进行复合材料夹芯板数值分析模型的建立。然后基于声固耦合有限元分析技术,进行结构水下辐射噪声数值分析,并开展加筋圆柱壳水下辐射噪声测试试验,验证声固耦合有限元法的有效性,为水下航行器复合材料上层建筑声振特性的研究奠定理论基础。依托上述复合材料夹芯板分层建模技术,并结...
【文章来源】： 马建强 哈尔滨工程大学
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
“食蚊鱼”级潜艇指挥台围壳（2）声呐导流罩
第1章绪论3图1.1“食蚊鱼”级潜艇指挥台围壳图1.2“弗吉尼亚”级潜艇复合材料围壳（2）声呐导流罩由于复合材料具有无磁透声，且易于制成流线形的特点，既不影响声纳的正常工作，同时也有能够降低艇体在水中运动的阻力。因此，复合材料在潜艇声纳导流罩中的应用较为广泛。西班牙建造的S-80柴电潜艇采用了复合材料声纳导流罩结构[26]，该声纳导流罩结构由古德里奇公司提供。同样的，古德里奇公司于2001年开始为美国海军的“弗吉尼亚”级潜艇提供复合材料声纳导流罩结构[24]。（3）桅杆相比于钢质材料，复合材料桅杆具有重量轻且不易被腐蚀的特点，同时复合材料可采用铸模成型技术一次性制成复杂的形状，也能够在桅杆中嵌入雷达吸波材料，降低了被外界探测设备到的可能性。澳大利亚的“柯林斯”级潜艇的桅杆结构也采用复合材料进行建造。同样地，加拿大的“支持者”级常规潜艇就采用了复合材料通信桅杆结构。另外，复合材料桅杆结构也已经在德国出口的209型潜艇上安装使用[27]。图1.3澳大利亚“柯林斯”级潜艇图1.4德国出口的209型潜艇（4）螺旋桨复合材料螺旋桨在德国209A和212A潜艇上进行了试验应用，并在后者上取得了较好效果。该螺旋桨的桨叶结构采用凯芙拉纤维和碳纤维混杂的纤维增强塑料制造，而桨毂结构则采用金属材料制造。该螺旋桨于2006年1月正式安装使用，该桨的应用可有效降低潜艇艉部重量，进一步提高其推进效率[28]。
第1章绪论3图1.1“食蚊鱼”级潜艇指挥台围壳图1.2“弗吉尼亚”级潜艇复合材料围壳（2）声呐导流罩由于复合材料具有无磁透声，且易于制成流线形的特点，既不影响声纳的正常工作，同时也有能够降低艇体在水中运动的阻力。因此，复合材料在潜艇声纳导流罩中的应用较为广泛。西班牙建造的S-80柴电潜艇采用了复合材料声纳导流罩结构[26]，该声纳导流罩结构由古德里奇公司提供。同样的，古德里奇公司于2001年开始为美国海军的“弗吉尼亚”级潜艇提供复合材料声纳导流罩结构[24]。（3）桅杆相比于钢质材料，复合材料桅杆具有重量轻且不易被腐蚀的特点，同时复合材料可采用铸模成型技术一次性制成复杂的形状，也能够在桅杆中嵌入雷达吸波材料，降低了被外界探测设备到的可能性。澳大利亚的“柯林斯”级潜艇的桅杆结构也采用复合材料进行建造。同样地，加拿大的“支持者”级常规潜艇就采用了复合材料通信桅杆结构。另外，复合材料桅杆结构也已经在德国出口的209型潜艇上安装使用[27]。图1.3澳大利亚“柯林斯”级潜艇图1.4德国出口的209型潜艇（4）螺旋桨复合材料螺旋桨在德国209A和212A潜艇上进行了试验应用，并在后者上取得了较好效果。该螺旋桨的桨叶结构采用凯芙拉纤维和碳纤维混杂的纤维增强塑料制造，而桨毂结构则采用金属材料制造。该螺旋桨于2006年1月正式安装使用，该桨的应用可有效降低潜艇艉部重量，进一步提高其推进效率[28]。
本文编号：2996165
【文章来源】： 马建强 哈尔滨工程大学
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
“食蚊鱼”级潜艇指挥台围壳（2）声呐导流罩
第1章绪论3图1.1“食蚊鱼”级潜艇指挥台围壳图1.2“弗吉尼亚”级潜艇复合材料围壳（2）声呐导流罩由于复合材料具有无磁透声，且易于制成流线形的特点，既不影响声纳的正常工作，同时也有能够降低艇体在水中运动的阻力。因此，复合材料在潜艇声纳导流罩中的应用较为广泛。西班牙建造的S-80柴电潜艇采用了复合材料声纳导流罩结构[26]，该声纳导流罩结构由古德里奇公司提供。同样的，古德里奇公司于2001年开始为美国海军的“弗吉尼亚”级潜艇提供复合材料声纳导流罩结构[24]。（3）桅杆相比于钢质材料，复合材料桅杆具有重量轻且不易被腐蚀的特点，同时复合材料可采用铸模成型技术一次性制成复杂的形状，也能够在桅杆中嵌入雷达吸波材料，降低了被外界探测设备到的可能性。澳大利亚的“柯林斯”级潜艇的桅杆结构也采用复合材料进行建造。同样地，加拿大的“支持者”级常规潜艇就采用了复合材料通信桅杆结构。另外，复合材料桅杆结构也已经在德国出口的209型潜艇上安装使用[27]。图1.3澳大利亚“柯林斯”级潜艇图1.4德国出口的209型潜艇（4）螺旋桨复合材料螺旋桨在德国209A和212A潜艇上进行了试验应用，并在后者上取得了较好效果。该螺旋桨的桨叶结构采用凯芙拉纤维和碳纤维混杂的纤维增强塑料制造，而桨毂结构则采用金属材料制造。该螺旋桨于2006年1月正式安装使用，该桨的应用可有效降低潜艇艉部重量，进一步提高其推进效率[28]。
第1章绪论3图1.1“食蚊鱼”级潜艇指挥台围壳图1.2“弗吉尼亚”级潜艇复合材料围壳（2）声呐导流罩由于复合材料具有无磁透声，且易于制成流线形的特点，既不影响声纳的正常工作，同时也有能够降低艇体在水中运动的阻力。因此，复合材料在潜艇声纳导流罩中的应用较为广泛。西班牙建造的S-80柴电潜艇采用了复合材料声纳导流罩结构[26]，该声纳导流罩结构由古德里奇公司提供。同样的，古德里奇公司于2001年开始为美国海军的“弗吉尼亚”级潜艇提供复合材料声纳导流罩结构[24]。（3）桅杆相比于钢质材料，复合材料桅杆具有重量轻且不易被腐蚀的特点，同时复合材料可采用铸模成型技术一次性制成复杂的形状，也能够在桅杆中嵌入雷达吸波材料，降低了被外界探测设备到的可能性。澳大利亚的“柯林斯”级潜艇的桅杆结构也采用复合材料进行建造。同样地，加拿大的“支持者”级常规潜艇就采用了复合材料通信桅杆结构。另外，复合材料桅杆结构也已经在德国出口的209型潜艇上安装使用[27]。图1.3澳大利亚“柯林斯”级潜艇图1.4德国出口的209型潜艇（4）螺旋桨复合材料螺旋桨在德国209A和212A潜艇上进行了试验应用，并在后者上取得了较好效果。该螺旋桨的桨叶结构采用凯芙拉纤维和碳纤维混杂的纤维增强塑料制造，而桨毂结构则采用金属材料制造。该螺旋桨于2006年1月正式安装使用，该桨的应用可有效降低潜艇艉部重量，进一步提高其推进效率[28]。
本文编号：2996165
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