基于功率流的典型基座全频段振动传递特性研究

发布时间：2017-10-03 11:05

  本文关键词：基于功率流的典型基座全频段振动传递特性研究

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【摘要】：基座作为潜艇最常见的结构之一,是连接动力装置和壳体结构的桥梁,是机械振动传递的主要途径。对基座自身的振动传递特性研究,分析其振动能量传递特性,可以预测从动力机械激励传递到潜艇壳体上能量的大小以及分布情况,进而采取相应措施对振动能量在传播路径上进行阻抑和衰减,减小艇体向外辐射的声功率,降低辐射噪声。本文基于功率流方法对典型基座的低、中、高频全频段振动传递特性展开研究,并分析其振动能量传递特性,研究其结构声传递特性,设计具有高传递损失的基座形式。首先,采用VA One软件完成单层加筋圆柱壳全频段的声振响应分析,并与有限元联合边界元方法(FEM/BEM)数值结果和实验测量值进行对比,验证VA One建模以及计算方法正确性。基于功率流理论,推导了简单平板结构在单位点激励力作用下采用统计能量分析方法计算平板结构输入功率的公式,并采用VA One软件计算在四种不同形式激励力作用下平板结构的输入功率,与有限元方法计算结果进行对比,二者吻合较好,验证了功率流理论在VA One软件中的正确应用。其次,在验证功率流理论在VA One软件中正确应用的基础上,采用VA One软件对处于不同流体介质(空气、水)中带舱段典型基座结构振动与声辐射问题进行研究,分析了流体负载对结构振动声辐射的影响,并对水下带舱段基座结构振动能量传递特性进行分析,得到基座中振动功率流的不同传递路径以及不同波形在功率传递中所占据作用,同时给出了基座中功率流矢量可视化云图。最后,在基座结构振动传递特性分析的基础上,基于结构声学设计原理阻抗失配、波形转换等,在振动波的传递途中进行考虑,采用安装阻振质量带、新型“┯┷”连接形式等方式设计具有高传递损失的基座,并通过VA One计算验证其减振降噪效果。
【关键词】：典型基座 功率流 全频段 振动传递特性 结构声学设计
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U674.76
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-20
• 1.1 选题背景及意义9-11
• 1.2 国内外研究概况11-18
• 1.3 本文主要研究内容18-20
• 2 基于VA One的圆柱壳全频段声振响应分析20-41
• 2.1 引言20
• 2.2 VA One理论基础20-32
• 2.3 单层加筋圆柱壳全频段声振响应算例计算32-40
• 2.4 本章小结40-41
• 3 基于VA One的平板结构功率流分析41-49
• 3.1 引言41
• 3.2 功率流理论基础41-43
• 3.3 基于VAOne的简单平板结构功率流分析43-48
• 3.4 本章小结48-49
• 4 带舱段基座结构振动传递特性分析49-77
• 4.1 引言49
• 4.2 研究模型介绍49-52
• 4.3 舱段结构全频段声振响应分析52-56
• 4.4 带舱段基座振动传递特性分析56-60
• 4.5 基座振动功率传递特性分析60-70
• 4.6 基座功率流路径可视化70-75
• 4.7 本章小结75-77
• 5 基座结构声学设计77-88
• 5.1 引言77
• 5.2 安装阻振质量带对基座振动传递特性及舱段声辐射影响77-81
• 5.3 改变基座连接形式对基座振动传递特性及舱段声辐射影响81-84
• 5.4 应用混合阻波技术对基座振动传递特性及舱段声辐射影响84-86
• 5.5 本章小结86-88
• 6 全文总结88-92
• 6.1 本文的主要工作和特色88-89
• 6.2 本文的主要研究结论89-90
• 6.3 对未来研究的展望90-92
• 致谢92-94
• 参考文献94-98
• 附录一 攻读学位期间发表论文目录98-99
• 附录二 攻读学位期间主要课题研究工作99

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1 张小铭,张维衡;圆柱壳体中振动功率流[J];中国造船;1990年01期

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本文编号：964830