复杂壳体组合结构振动及声辐射特性研究-动力工程专业论文.docxVIP

分类号： 密级： U D C ： 编号： 专业硕士学位论文 复杂壳体组合结构振动及声辐射特性研究 硕士研究生 ：宁志坚 指 导 教 师 ：靳国永 教授 学 位 级 别 ：专业硕士 学科、专业 ：动力工程 所 在 单 位 ：动力与能源工程学院 论文提交日期 ：2013 年 5 月 论文答辩日期 ：2013 年 6 月 学位授予单位 ：哈尔滨工程大学 Classified Index: U.D.C: A Dissertation for the Professional Degree of Master （Master of Engineering） Investigation on Vibration and Acoustic Radiation Characteristics of a Complex Built-up Shell Structure Candidate: Ning Zhijian Supervisor: Prof.Jin Guoyong Academic Degree Applied for: Master of Engineering Speciality: Power Engineering Date of Submission: May，2013 Date of Oral Examination: June，2013 University: Harbin Engineering University 哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成 的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除 文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品 成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本 人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者（签字）： 日期： 年 月 日 哈尔滨工程大学 学位论文授权使用声明 本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文 工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门 或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入 有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文， 可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论 文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声 明。 本论文（□在授予学位后即可 □在授予学位 12 个月后 □解密后）由哈尔滨 工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。 作者（签字）： 导师（签字）： 日期： 年 月 日 年 月 日 复杂壳 复杂壳体组合结构振动及声辐射特性研究 摘 要 壳体组合结构是水下航行器的重要结构形式，对其振动噪声进行准确有效的预报不 仅可对结构特性进行评估，还可以发现引起振动的关键因素，为结构声学设计提供改进 的参考。结构振动噪声预报方法一般包括解析法，数值法，试验预报法。解析法只适用 于简单结构的预报分析，对于复杂结构很难完成解析计算，试验预报的方法受环境条件 因素的影响很大；而数值预报的方法可以对大型复杂结构进行求解计算，工程应用最为 广泛，其中数值预报方法包括有限元法，边界元法，统计能量分析法及上述方法的结合 形式等。本文以复杂壳体组合结构为研究对象，对其振动传递路径和贡献量、声振特性 数值预报方法、低频及中高频声振预报进行了研究。 论文首先建立了复杂壳体组合结构的有限元模型，通过模态测试试验对其进行了模 型修正，得到了较准确的数值分析模型。通过振动测试试验获得了各个激励源位置到壳 体参考点的传递函数，对传递函数进行了对比分析，在此基础上通过加载实际测试的传 递函数进行了振动贡献量分析。然后通过仿真计算得到各个激励源到壳体不同响应点的 传递函数，针对振动较为明显的壳体响应点作传递路径贡献量分析；取壳体响应点中峰 值较为明显的几个频率点，分析各个激励源对壳体响应点的贡献大小，找出振动的关键 性原因。 在修正的动力学模型基础上，建立了其流固耦合模型，分析了壳体结构在空气中和 水中的振动特性。在低频段采用不同预报方法对其噪声进行预报方法分析，低频段采用 边界元，无限元及自动匹配层技术，对比了不同预报方法的计算精度及计算效率。计算 结果表明，边界元法，无限元法和自动匹配层法都具有较好的计算结果，但自动匹配层 法求解效率最高。 在低频段，应用 AML 方法预报了复杂激励下壳体组合结构的声辐射特性，为结构 在实际激励下的噪声特性提供参考。本文复杂壳体组合结构在中高频段，系统特性既不 是完全确定的，也不是完全统计性的。对于该中频段问题，本文采用有限元和