流体载荷对水下自由阻尼板阻尼损耗因子的影响.pdf

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1、第34卷第4期噪声与振动控制Vol34NO．42014年8月N0ISEANDVIBRATIoNC0NTROLAug．2014文章编号：1006．1355(2014)04．0071—06流体载荷对水下自由阻尼板阻尼损耗因子的影响尹帮辉，王敏庆(西北工业大学航海学院，西安710072)摘要：结构的阻尼损耗因子是潜艇降低水下辐射噪声的重要参数。为此，采用谱有限元法以计算流体载荷作用下的自由阻尼板的结构损耗因子，探讨辐射损耗因子同功率转换系数间的关系；然后使用谱有限元法比较了含流体和不含流体的自由阻尼板的结构损耗因子的差异，使用能量法对相关计算结果进行验证；最

2、后使用三维模型对流体载荷作用下的自由阻尼板的功率转换系数进行了计算，进而分析功率转换系数同阻尼层杨氏模量、阻尼层厚度、阻尼层材料损耗因子等参数的关系。研究发现：在低于第二阶弯曲波产生频率的频段范围内，无流体时的损耗因子小于有流体的自由阻尼板；从频段平均的角度来看，功率转换系数在低频存在较大峰值，在高频变化较为平缓且数值较小；实际潜艇在流体载荷下主要通过改变结构的阻尼来改变其辐射的阻尼损耗因子。分析结果对于潜艇结构阻尼的优化设计有参考价值。关键词：振动与波；流体载荷；自由阻尼板；阻尼损耗因子；谱有限元法；三维弹性理论中图分类号：TB53；0328；TH1

3、13文献标识码：ADOI编码：10．3969／j．issn．1006．1335．2014．04．016InfluenceofFluidLoadingontheDampingLossFactorofUnderwaterUnconstrainedDampingPlatesY／NBang-hui，WANGMin—qing(SchoolofMarineEngineering，NorthwestemPolytechnicUniversity,Xi’an710072，China)AbOrter：SpectralfiniteelementmethodiSdevelo

4、pedforcalculatingthestructurallOSSfactorofanunconstraineddampingplatewiththefluidloadingconsidered．Therelationshipbetweentheradiationlossfactorandpowerconversioncoeficientisanalyzed．Then，thestructurallossfactoroftheunconstraineddampingplateconsideringthefluidloadingiscomparedwit

5、hthatoftheplatewithoutconsideringthefluidloading．Theresultsareverifiedbyusingtheenergymethod．Finally,thepowerconversioncoeficientoftheunderwaterunconstraineddampingplateiscalculatedusingthree—dimensionalelasticmode1．Variationlawofthepowerconversioncoeficientwiththevariationsofth

6、eYoungSmodulus，thicknessandthemateriallossfactorofthedampinglayerisdiscussed．Thestudyshowsthatwithinthefrequencybandbelowthesecond—orderbendingwave’Sstartingfrequency,thestructurelossfactoroftheunconstraineddampingplatewithoutfluidloadingislessthanthatwithfluidloading．Fromtheper

7、spectiveofthefrequencyaverage，thepowerconversioncoeficienthaslargepeaksinthelowfrequencyrange，anditvariesgentlyandhassmallvaluesinthehigh-frequencyband．TheradiationdampinglossfactoroftheactualsubmarinesunderthefluidloadingcanbechangedbychangingthestructurelossfactorResultsofthes

8、tudymayhavesomereferencevaluesfortheoptimaldesi