加肋圓柱體水下低頻輻射聲特性研究-論文.pdf

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1、第19卷第7期船舶力學(xué)Vo1．19No．72015年7月JournalofShipMechanicsJu1．2015文章編號(hào)：1007—7294(2015)07—0874—10加肋圓柱體水下低頻輻射聲特性研究祁立波，鄒明松(中國(guó)船舶科學(xué)研究中心，江蘇無(wú)錫214082)摘要：為掌握不同激勵(lì)下加肋圓柱體水下低頻輻射聲頻譜特征，揭示輻射聲峰值對(duì)應(yīng)的優(yōu)勢(shì)模態(tài)及彎縱耦合現(xiàn)象規(guī)律，該文利用三維水彈性聲輻射計(jì)算方法，針對(duì)加肋圓柱體的梁模型和有限元?dú)つＰ停?jì)算分析其水下不同激勵(lì)的聲源級(jí)傳遞函數(shù)，分析聲源級(jí)曲線(xiàn)峰值與單個(gè)模態(tài)聲源級(jí)分量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得出垂向激勵(lì)時(shí)，輻射聲峰值對(duì)應(yīng)于垂向彎曲模態(tài)；軸向激勵(lì)

2、時(shí)，輻射聲峰值對(duì)應(yīng)于軸向模態(tài)，同時(shí)運(yùn)用殼模型計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)梁模型所不能反映的彎縱耦合現(xiàn)象。比較了不同激勵(lì)輻射聲源級(jí)傳遞函數(shù)，得出所分析頻帶內(nèi)，軸向單位力激勵(lì)總聲級(jí)比垂向略大。并比較不同模型的結(jié)果，指出梁模型的適用范圍。關(guān)鍵詞：輻射聲；彎縱耦合；優(yōu)勢(shì)模態(tài)中圖分類(lèi)號(hào)：TB53文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10．3969~．issn．1007-7294．2015．07．014Researchonacousticradiationofstifenedcylinderinlow-frequencyQ，—bo，ZOUMing-song(ChinaShipScientificResearchCenter，

3、Wuxi214082，China)Abstract：Toobtainthecharacterofacousticradiationofstiffenedcylinderinlow一~equency，anddisclosethedominantmodescorrespondingtothepeaksofacousticradiationandthephenomenonofthecoupledmodeofbendingandlongitudinaldeformation，three-dimensionalsono—elasticalmethodisappliedtosolvethetr

4、ansferfunctionofacousticradiationofthebeammodelandshellmodelofstiffenedcylinderunderdifferentexciting．Theverticalbendingmodescorrespondingtothepeaksunderverticalexcitingandthelongitudinalmodescorrespondingtothepeaksunderlongitudinalexcitingareobtainedbyusingtherela—tionbetweenthesourcelevelcur

5、veandthecomponentofasinglemode．Thecoupledmodeofbothbend-ingandlongitudinaldeformationoftheshellmodelisalsoobtained．whichcouldnotbef0undofthebeammode1．Bycomparingthetransferfunctionofsourcelevelunderdifferentexciting，thetotalacousticpowerunderlongitudinalexcitingisslightlyhigherthanthatunderver

6、ticalexcitingisobtained．Theapplicabilityofbeammodelisidentifiedbycomparingtheresultsofshellmodelandbeammode1．Keywords：acousticradiation；coupledmodeofbendingandlongitudinaldeformation；dominantmode0引言隨著加肋圓柱體在民用、軍事領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值越來(lái)越大，其水下噪聲也得到越來(lái)越多的關(guān)注和研收稿日期：2015—05—07作者簡(jiǎn)介：祁立波(1985一)，男，高級(jí)工程師，博士研究生，E-mail：qi

7、libo1984@163．corn鄒明松(1982一)，男，高級(jí)工程師，博士研究生。第7期祁立波等：加肋圓柱體水下低頻輻射?875究。李冰茹等Ⅲ以水下簡(jiǎn)支薄殼板為研究對(duì)象，討論了殼體的縱橫比以及材質(zhì)對(duì)有限長(zhǎng)圓柱殼體聲輻射特性的影響，但文中的研究對(duì)象簡(jiǎn)單，與實(shí)際加肋圓柱體結(jié)構(gòu)差異較大；彭旭等[21從薄殼理論和Helmholtz波動(dòng)方程出發(fā)，根據(jù)模態(tài)疊加原理分析了有限長(zhǎng)加肋圓柱殼內(nèi)點(diǎn)力和點(diǎn)聲源作用的聲輻射特性及傳遞損失；曾革委[羽采用Donnel殼體理論研究結(jié)構(gòu)在環(huán)頻率以