机械设备与艇体耦合振动及水下声辐射特性研究
发布时间：2023-01-30 12:08
控制和降低机械设备与艇体结构的耦合振动是舰艇实现安静化的首要环节和基本保证。机械设备运转时,振动能量通过浮筏、基座传递并激励壳体,引起壳体振动并向周围水介质中辐射噪声,这是一个非常复杂的过程。开展有关机械设备向艇体结构振动传递特性与壳体声辐射效率的研究,以及不同机组和基座振动对辐射水声贡献量的研究,对潜艇隐身性能评估、噪声源识别、机械设备隔振设计、机械设备与艇体耦合水声辐射特性优化设计,以及舰艇的修理维护保养工作等,均有其重要的实际需求和理论意义。对舰船机械设备的隔振系统动力学建模和隔振效果分析,以及壳体结构的水下噪声辐射特性,已开展了很多的研究工作,但仍然缺少对于振动能量在机械设备-安装支承（或隔振装置）-艇体结构-水声场这个传递路径中的传播过程的完整考虑,缺乏不同机组和基座振动对辐射水声贡献量的定量化研究。本文在对国内外有关耦合系统振动及水声辐射问题的研究现状进行梳理总结的基础上,将机械设备与艇体及其周围水声场作为一个大系统进行参数化理论建模,并通过数值模拟计算与影响因素分析,揭示振声能量在传递路径中的一般传播特性,以及隔振性能评价指标与水声辐射评价指标之间的内在关系,以期进一步建...
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 机械设备耦合结构振动研究概况
1.2.2 机械设备与艇体耦合系统水声辐射特性研究现状
1.2.3 圆柱壳结构振动理论研究概况
1.3 本文的主要研究内容
第2章 机械设备与艇体耦合振动模型的建立
2.1 引言
2.2 耦合系统的动力学建模
2.2.1 一般耦合系统力学模型
2.2.2 耦合系统模型的求解
2.3 计及水声场耦合作用的导纳分析原理
2.4 本章小结
第3章 耦合系统振动及声辐射理论模拟分析
3.1 引言
3.2 机械设备～浮筏装置～圆柱薄壳艇体～水声场耦合系统参数化解析模型
3.3 圆柱薄壳结构(含与水声场耦合作用)的导纳矩阵
3.3.1 圆柱薄壳的自然频率和振型函数
3.3.2 圆柱薄壳面辐射水声场的声压分布函数及法向辐射声阻抗率
3.3.3 圆柱薄壳结构(含与水声场耦合作用)的导纳矩阵
3.4 数值计算及分析
3.4.1 耦合振动系统求解
3.4.2 主要参数设置
3.4.3 计算结果及分析
3.5 本章小结
第4章 耦合系统仿真实验分析
4.1 引言
4.2 声振耦合仿真建模及分析
4.2.1 计算原理
4.2.2 耦合系统建模
4.2.3 水声辐射特性分析
4.3 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和专利
致谢
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]螺旋桨激励力作用下舰船振动及水下声辐射特性研究[J]. 武多听,陈锋,耿厚才,蔡乾亚,华宏星. 噪声与振动控制. 2020(03)
[2]推力轴承隔振对潜艇声振特性影响研究[J]. 张阳阳,所俊. 噪声与振动控制. 2020(03)
[3]激励位置对加肋圆柱壳振声特性影响研究[J]. 宁荣辉,朱石坚,张振海. 舰船科学技术. 2020(09)
[4]复杂边界条件圆柱壳自由振动特性分析[J]. 李海超,庞福振,李玉慧,缪旭弘. 振动工程学报. 2020(01)
[5]复杂声边界约束下水中圆柱壳声振特性研究[J]. 翁凌霄,缪宇跃,李天匀. 振动与冲击. 2019(21)
[6]单层环肋壳振动与声辐射试验分析[J]. 张远双,方月明. 舰船科学技术. 2019(19)
[7]船舶推进轴系弯—纵耦合效应的非线性振动特性[J]. 徐鹏,邹冬林,吕芳蕊,塔娜,饶柱石. 中国舰船研究. 2019(05)
[8]船舶艉部结构特征及对轴系振动影响因素[J]. 刘腾龙,刘建朔. 船舶标准化工程师. 2019(05)
[9]水下单层无肋圆柱壳振声规律影响因素[J]. 吴玥,陈新传,关涛. 上海船舶运输科学研究所学报. 2019(02)
[10]不同耦合模式水下结构声辐射计算方法研究[J]. 蒋坤,向阳,张波. 噪声与振动控制. 2019(03)
博士论文
[1]薄壁圆柱壳的振动特性及其篦齿结构影响研究[D]. 王宇.东北大学 2014
[2]水下壳体结构低频声辐射预报方法与试验测试技术研究[D]. 唐锐.哈尔滨工程大学 2013
[3]复杂薄壳结构振动声辐射特性及控制技术研究[D]. 温华兵.江苏大学 2014
[4]水下复杂圆柱壳振动能量流和声辐射特性研究[D]. 严谨.华中科技大学 2006
硕士论文
[1]船舶桨-轴系统模态及弯扭耦合振动特性研究[D]. 李传桥.中国矿业大学 2019
[2]含内部结构圆柱壳振动声辐射计算方法研究[D]. 张磊.华中科技大学 2019
[3]水下多舱段弹性结构声辐射预报方法研究[D]. 李琦.哈尔滨工程大学 2019
[4]舰船水下辐射噪声快速预报方法研究[D]. 吴闯.哈尔滨工程大学 2017
[5]浮筏隔振系统的结构优化研究[D]. 彭亮.中国舰船研究院 2015
[6]浮筏隔振系统的刚柔耦合动力学与振动主动控制[D]. 季夏名.南京航空航天大学 2013
[7]圆柱壳耦合结构声振特性及主动控制仿真研究[D]. 胡新欢.哈尔滨工程大学 2013
[8]带浮筏隔振系统圆柱壳的振动分析[D]. 仇菲菲.长安大学 2012
[9]薄壁圆柱壳振动特性的研究[D]. 段海洋.东北大学 2012
[10]基于FEM/BEM的船体薄壁结构振动声辐射特性研究[D]. 潘干生.大连理工大学 2011
本文编号：3733055
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 机械设备耦合结构振动研究概况
1.2.2 机械设备与艇体耦合系统水声辐射特性研究现状
1.2.3 圆柱壳结构振动理论研究概况
1.3 本文的主要研究内容
第2章 机械设备与艇体耦合振动模型的建立
2.1 引言
2.2 耦合系统的动力学建模
2.2.1 一般耦合系统力学模型
2.2.2 耦合系统模型的求解
2.3 计及水声场耦合作用的导纳分析原理
2.4 本章小结
第3章 耦合系统振动及声辐射理论模拟分析
3.1 引言
3.2 机械设备～浮筏装置～圆柱薄壳艇体～水声场耦合系统参数化解析模型
3.3 圆柱薄壳结构(含与水声场耦合作用)的导纳矩阵
3.3.1 圆柱薄壳的自然频率和振型函数
3.3.2 圆柱薄壳面辐射水声场的声压分布函数及法向辐射声阻抗率
3.3.3 圆柱薄壳结构(含与水声场耦合作用)的导纳矩阵
3.4 数值计算及分析
3.4.1 耦合振动系统求解
3.4.2 主要参数设置
3.4.3 计算结果及分析
3.5 本章小结
第4章 耦合系统仿真实验分析
4.1 引言
4.2 声振耦合仿真建模及分析
4.2.1 计算原理
4.2.2 耦合系统建模
4.2.3 水声辐射特性分析
4.3 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和专利
致谢
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]螺旋桨激励力作用下舰船振动及水下声辐射特性研究[J]. 武多听,陈锋,耿厚才,蔡乾亚,华宏星. 噪声与振动控制. 2020(03)
[2]推力轴承隔振对潜艇声振特性影响研究[J]. 张阳阳,所俊. 噪声与振动控制. 2020(03)
[3]激励位置对加肋圆柱壳振声特性影响研究[J]. 宁荣辉,朱石坚,张振海. 舰船科学技术. 2020(09)
[4]复杂边界条件圆柱壳自由振动特性分析[J]. 李海超,庞福振,李玉慧,缪旭弘. 振动工程学报. 2020(01)
[5]复杂声边界约束下水中圆柱壳声振特性研究[J]. 翁凌霄,缪宇跃,李天匀. 振动与冲击. 2019(21)
[6]单层环肋壳振动与声辐射试验分析[J]. 张远双,方月明. 舰船科学技术. 2019(19)
[7]船舶推进轴系弯—纵耦合效应的非线性振动特性[J]. 徐鹏,邹冬林,吕芳蕊,塔娜,饶柱石. 中国舰船研究. 2019(05)
[8]船舶艉部结构特征及对轴系振动影响因素[J]. 刘腾龙,刘建朔. 船舶标准化工程师. 2019(05)
[9]水下单层无肋圆柱壳振声规律影响因素[J]. 吴玥,陈新传,关涛. 上海船舶运输科学研究所学报. 2019(02)
[10]不同耦合模式水下结构声辐射计算方法研究[J]. 蒋坤,向阳,张波. 噪声与振动控制. 2019(03)
博士论文
[1]薄壁圆柱壳的振动特性及其篦齿结构影响研究[D]. 王宇.东北大学 2014
[2]水下壳体结构低频声辐射预报方法与试验测试技术研究[D]. 唐锐.哈尔滨工程大学 2013
[3]复杂薄壳结构振动声辐射特性及控制技术研究[D]. 温华兵.江苏大学 2014
[4]水下复杂圆柱壳振动能量流和声辐射特性研究[D]. 严谨.华中科技大学 2006
硕士论文
[1]船舶桨-轴系统模态及弯扭耦合振动特性研究[D]. 李传桥.中国矿业大学 2019
[2]含内部结构圆柱壳振动声辐射计算方法研究[D]. 张磊.华中科技大学 2019
[3]水下多舱段弹性结构声辐射预报方法研究[D]. 李琦.哈尔滨工程大学 2019
[4]舰船水下辐射噪声快速预报方法研究[D]. 吴闯.哈尔滨工程大学 2017
[5]浮筏隔振系统的结构优化研究[D]. 彭亮.中国舰船研究院 2015
[6]浮筏隔振系统的刚柔耦合动力学与振动主动控制[D]. 季夏名.南京航空航天大学 2013
[7]圆柱壳耦合结构声振特性及主动控制仿真研究[D]. 胡新欢.哈尔滨工程大学 2013
[8]带浮筏隔振系统圆柱壳的振动分析[D]. 仇菲菲.长安大学 2012
[9]薄壁圆柱壳振动特性的研究[D]. 段海洋.东北大学 2012
[10]基于FEM/BEM的船体薄壁结构振动声辐射特性研究[D]. 潘干生.大连理工大学 2011
本文编号：3733055
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/chuanbolw/3733055.html
