加筋圆柱壳减振降噪结构优化设计研究
发布时间：2021-09-06 08:46
很久以来潜艇的隐身性能都是各国军方所关心的问题。壳体振动引起的机械结构内部激励是潜艇主要的噪声来源，在此基础上引起周围流体介质一起振动产生噪声辐射，这种情况极大的影响了潜艇的水下航行性能。有限长半无限流域加筋圆柱壳结构是导弹、潜艇等各种军事设备的典型外壳结构形式，将各种复合材料应用于壳体表面并优化其外结构形式是应用广泛和更加有效的一种提高水下航行器隐身性能的方法。通常情况下壳体的吸声系数随静水压力以及腔体形状的变化而变化，确定声振系统特性以及抗冲击性能，对于壳体声学覆盖层的结构优化设计具有十分重要的理论与现实意义。论文对静水压力下加筋圆柱壳结构进行强度分析，并计算了波载荷作用下加筋圆柱壳结构的声学响应。在结构优化中以加筋圆柱壳结构的质量最小化为优化目标，基于多岛遗传算法建立结构优化模型，对大深度静水压力作用下加筋圆柱壳结构进行结构优化。通过优化有效的降低了结构重量，为结构声辐射的优化提供基础。借助于统计能量分析原理，着重分析了加筋圆柱壳结构的声学特性，依托于全频域声-振分析软件VA one进行了声压级计算和声辐射特性值分析优化。在满足壳体声腔声辐射要求的基础上，为改善结构声学特性分析了...
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究目的和意义
1.2 国内外研究进展
1.3 本文主要研究内容
第2章 声振系统的理论基础及吸声隔声材料
2.1 声振系统基本理论
2.1.1 声振系统特征值
2.1.2 声振系统简谐振动
2.2 声学基础
2.2.1 声波的传播与声学的基本假定
2.2.2 声学的常用度量
2.2.3 振动声场材料声特性参数
2.3 振动声场声波基本方程
2.4 吸声材料与隔声技术介绍
2.4.1 声学中吸声与隔声的基本概念
2.4.2 振动声场吸声材料和吸声结构
2.4.3 声振系统隔声结构、材料及阻尼材料
2.5 基本计算理论介绍
2.5.1 有限元法
2.5.2 边界元法
2.5.3 统计能量法
2.6 理论适用性比较
2.7 本章小结
第3章 大深度下加筋圆柱壳结构优化设计
3.1 引言
3.2 结构分析模型
3.2.1 结构模型描述
3.2.2 强度约束
3.3 数学优化模型
3.3.1 设计变量
3.3.2 目标函数
3.3.3 约束条件
3.4 结构优化设计框架
3.4.1 结构优化设计
3.4.2 多岛遗传算法
3.4.3 优化设计流程
3.5 数值算例
3.5.1 有限元模型的描述
3.5.2 优化设计
3.5.3 优化结果及分析
3.6 本章小结
第4章 加筋圆柱壳结构声振优化设计
4.1 VA ONE 软件中模型建立及求解
4.1.1 用户界面
4.1.2 创建子系统和连接
4.1.3 创建载荷、约束和隔离器
4.1.4 求解 FE/SEA、FE/BEM 全耦合模型，查看结果
4.2 加筋圆柱壳仿真建模分析
4.2.1 模型及腔室建立
4.2.2 激励及声场
4.2.3 响应分析
4.3 噪声控制处理（NCT）
4.3.1 载荷处理
4.3.2 未施加复合材料处理
4.3.3 施加复合材料处理
4.4 施加隔声层控制处理
4.4.1 隔声层设置
4.4.2 结果分析
4.5 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学位论文
致谢
详细摘要
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Auto SEA的客车室内声场仿真[J]. 闵运东,洪家娣. 噪声与振动控制. 2008(04)
[2]统计能量软件AutoSEA应用技术研究[J]. 伍先俊,朱石坚. 噪声与振动控制. 2007(05)
[3]基于统计能量分析的飞机舱室降噪研究[J]. 胡莹,陈克安,潘凯. 噪声与振动控制. 2007(02)
[4]基于多元联合熵的航空发动机性能分析[J]. 李俊涛,张凤鸣,李永宾. 微计算机信息. 2007(01)
[5]吸声材料和隔声材料[J]. 张建国. 橡塑资源利用. 2006(05)
[6]直喷式柴油机瞬态工况燃烧噪声的试验研究与分析[J]. 卫海桥,舒歌群,杨志毅,王养军. 内燃机学报. 2006(03)
[7]薄板减振降噪的拓扑优化设计方法[J]. 杨德庆,柳拥军,金咸定. 船舶力学. 2003(05)
[8]ANALYTICAL SOLUTION OF RADIATION SOUND PRESSURE OF DOUBLE CYLINDRICAL SHELLS IN FLUID MEDIUM[J]. 陈美霞,骆东平,陈小宁,沈瑞喜. Applied Mathematics and Mechanics（English Edition）. 2002(04)
[9]吸声、隔声材料和结构浅说[J]. 孙广荣. 艺术科技. 2001(03)
[10]加筋薄板结构振动与声辐射特性研究[J]. 姚本炎,黄其柏. 华中科技大学学报. 2001(02)
硕士论文
[1]加筋板拓扑结构与声辐射特性研究[D]. 邹平.湖南大学 2009
本文编号：3387146
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究目的和意义
1.2 国内外研究进展
1.3 本文主要研究内容
第2章 声振系统的理论基础及吸声隔声材料
2.1 声振系统基本理论
2.1.1 声振系统特征值
2.1.2 声振系统简谐振动
2.2 声学基础
2.2.1 声波的传播与声学的基本假定
2.2.2 声学的常用度量
2.2.3 振动声场材料声特性参数
2.3 振动声场声波基本方程
2.4 吸声材料与隔声技术介绍
2.4.1 声学中吸声与隔声的基本概念
2.4.2 振动声场吸声材料和吸声结构
2.4.3 声振系统隔声结构、材料及阻尼材料
2.5 基本计算理论介绍
2.5.1 有限元法
2.5.2 边界元法
2.5.3 统计能量法
2.6 理论适用性比较
2.7 本章小结
第3章 大深度下加筋圆柱壳结构优化设计
3.1 引言
3.2 结构分析模型
3.2.1 结构模型描述
3.2.2 强度约束
3.3 数学优化模型
3.3.1 设计变量
3.3.2 目标函数
3.3.3 约束条件
3.4 结构优化设计框架
3.4.1 结构优化设计
3.4.2 多岛遗传算法
3.4.3 优化设计流程
3.5 数值算例
3.5.1 有限元模型的描述
3.5.2 优化设计
3.5.3 优化结果及分析
3.6 本章小结
第4章 加筋圆柱壳结构声振优化设计
4.1 VA ONE 软件中模型建立及求解
4.1.1 用户界面
4.1.2 创建子系统和连接
4.1.3 创建载荷、约束和隔离器
4.1.4 求解 FE/SEA、FE/BEM 全耦合模型，查看结果
4.2 加筋圆柱壳仿真建模分析
4.2.1 模型及腔室建立
4.2.2 激励及声场
4.2.3 响应分析
4.3 噪声控制处理（NCT）
4.3.1 载荷处理
4.3.2 未施加复合材料处理
4.3.3 施加复合材料处理
4.4 施加隔声层控制处理
4.4.1 隔声层设置
4.4.2 结果分析
4.5 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学位论文
致谢
详细摘要
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Auto SEA的客车室内声场仿真[J]. 闵运东,洪家娣. 噪声与振动控制. 2008(04)
[2]统计能量软件AutoSEA应用技术研究[J]. 伍先俊,朱石坚. 噪声与振动控制. 2007(05)
[3]基于统计能量分析的飞机舱室降噪研究[J]. 胡莹,陈克安,潘凯. 噪声与振动控制. 2007(02)
[4]基于多元联合熵的航空发动机性能分析[J]. 李俊涛,张凤鸣,李永宾. 微计算机信息. 2007(01)
[5]吸声材料和隔声材料[J]. 张建国. 橡塑资源利用. 2006(05)
[6]直喷式柴油机瞬态工况燃烧噪声的试验研究与分析[J]. 卫海桥,舒歌群,杨志毅,王养军. 内燃机学报. 2006(03)
[7]薄板减振降噪的拓扑优化设计方法[J]. 杨德庆,柳拥军,金咸定. 船舶力学. 2003(05)
[8]ANALYTICAL SOLUTION OF RADIATION SOUND PRESSURE OF DOUBLE CYLINDRICAL SHELLS IN FLUID MEDIUM[J]. 陈美霞,骆东平,陈小宁,沈瑞喜. Applied Mathematics and Mechanics（English Edition）. 2002(04)
[9]吸声、隔声材料和结构浅说[J]. 孙广荣. 艺术科技. 2001(03)
[10]加筋薄板结构振动与声辐射特性研究[J]. 姚本炎,黄其柏. 华中科技大学学报. 2001(02)
硕士论文
[1]加筋板拓扑结构与声辐射特性研究[D]. 邹平.湖南大学 2009
本文编号：3387146
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3387146.html
