结构声辐射的倏逝波滤波技术及应用研究

发布时间：2023-04-04 00:15

　　结构振动表面的声辐射预测是结构的优化设计和噪声有效控制的重要前提。辨别出辐射源表面哪些区域对传播到远场的声能量贡献较大是一项十分重要的工作,能够为后续的减振降噪指明方向。本文以船舶与海洋工程领域常见的板结构和圆柱壳结构为例,基于波数域滤波的超声声强理论对结构声辐射的倏逝波滤波技术及其应用进行详细的研究,为船舶结构的减振降噪提供了思路,具有实际的研究价值,完成的主要工作如下:基于有限元法的相关理论,对Mindlin板单元进行了有限元分析,推导出了Mindlin单元的应变位移关系、位移函数与应变阵、应力应变关系、质量阵与刚度阵,并以简支板为例计算出了该结构若干阶的固有频率和振型,并与商用软件的计算结果对比验证了程序的正确性。介绍了结构声辐射的边界元方法,对Helmholtz积分方程进行离散能够计算出振动结构表面的声压、法向振速、声强、辐射声功率、声辐射效率、场点声压等,并以简支板为例画出了声压、法向振速和声强的图像并计算出了辐射声功率。详述了波数域计算超声声强的方法并以矩形薄板与圆柱壳为例进行计算,画出了法向声强和超声声强的对比图,显示了由节线分隔开的结构表面振动的各个区域对远场声压的贡献...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 立题依据及意义
    1.2 国内外的研究概况
        1.2.1 倏逝波滤波技术的研究进展
        1.2.2 结构复模态下的振动声辐射研究进展
    1.3 本文的主要研究内容
2 结构的振动分析及声辐射计算
    2.1 引言
    2.2 有限元理论与振动分析
        2.2.1 单元的应变位移关系
        2.2.2 单元的位移函数与应变阵
        2.2.3 单元的应力应变关系
        2.2.4 单元的质量阵和刚度阵
    2.3 结构声辐射的边界元法
    2.4 数值算例
    2.5 本章小结
3 基于波数域滤波的超声声强理论及应用
    3.1 引言
    3.2 传播波与倏逝波的形成机理
    3.3 超声声强的计算
    3.4 超声声强的声功率守恒
    3.5 简支板的辐射模态分类理论
    3.6 简支板算例
    3.7 圆柱壳算例
    3.8 本章小结
4 基于自由场还原和倏逝波滤波的水中目标声特性计算
    4.1 引言
    4.2 声场分离技术
    4.3 数值算例
    4.4 本章小结
5 非均匀阻尼板对超声声强的影响
    5.1 引言
    5.2 非均匀阻尼板的复模态分析
    5.3 模态复杂度计算
    5.4 非均匀阻尼板对矩形薄板超声声强的影响
        5.4.1 不同的阻尼敷设面积对薄板超声声强的影响
        5.4.2 不同的阻尼分布型式对薄板超声声强的影响
        5.4.3 不同的附加阻尼比对薄板超声声强的影响
        5.4.4 非均匀阻尼板对超声声强的影响关于边辐射模态的讨论
    5.5 复模态复杂度对辐射声功率的影响
    5.6 本章小结
6 总结与展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
攻读硕士学位期间参与科研项目情况
致谢



本文编号：3781421