湍流激励下平板及单双层圆柱壳的振动声辐射特性研究

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1、分类号学号M201171406学校代码10487密级硕士学位论文湍流激励下平板及单双层圆柱壳的振动声辐射特性研究学位申请人：罗琦学科专业：船舶与海洋结构物设计制造指导教师：陈美霞副教授答辩日期：2014年01月万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringTheResearchonVibrationandSoundRadiationCharacteristicsofPlateandSingleDoubleCylindricalShellsE

2、xcitedbyTBLCandidate:LuoQiMajor:DesignandConstructionofNavalArchitectureandOceanStructureSupervisor:AssociateProfessorChenMeixiaHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写

3、过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，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。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名指导教师签名：日期：年月日日期

4、：年月万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要机械噪声,水动力噪声和螺旋桨噪声是潜艇的三大主要噪声源。潜艇的水动力噪声在航速高于6kn时成为潜艇的主要噪声源。研究潜艇的典型结构如平板及单双层圆柱壳的水动力噪声具有重要的工程意义。本文基于解析法和半解析半数值法对平板及单双层圆柱壳在湍流激励下的振动声辐射进行了研究。根据随机理论可知，结构在湍流激励下的振动声辐射计算主要包含两部分：（1）湍流脉动压力的互功率谱密度；（2）考虑流体负载作用时结构的单频响应函数。将湍流边界层的脉动压力的Corcos模型的谱密度函数作为输入，结合平板及单、双层圆柱壳的运动控制方程，声波方程及连续性条件推

5、导出结构的单频响应函数，通过复杂积分得到平板及单、双层圆柱壳构振动声辐射的自功率谱密度，本文称之为解析法。将Corcos模型离散得到湍流边界层的脉动压力功率谱密度矩阵作为输入，结合有限元和边界元软件计算得到的结构水中的单频响应函数矩阵，进而计算出平板及单、双层圆柱壳构振动声辐射的功率谱密度矩阵，本文称之为半解析半数值算法。通过平板及单双层圆柱壳两种方法的计算结果对比分析，验证了方法的可行性和正确性。在数值分析中重点讨论了壳体长度、厚度、半径、环肋、纵骨、实肋板等结构参数和航速对单双壳体的振动声辐射性能的影响，为有限长加筋单、双层圆柱壳的结构设计提供了一定的参考意见。作者还

6、基于解析法在matlab平台编制一套界面友好、快速、可维护、具有自主知识产权的单、双层圆柱壳水动力噪声计算软件。关键词:湍流激励、平板、单双层圆柱壳、振动声辐射特性、解析法、半解析半数值法I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractMechanicalnoise,HydrodynamicnoiseandPropellernoiseisthemainnoiseofsubmarine.WiththeeffectivecontrolofMechanicalnoise,whenthespeedofsubmarineishigherthan6kn,Hydrodynamicno

7、iseproblemshighlighted.TheresearchonHydrodynamicnoiseofplate,singleanddoublecylindricalshellshasimportantengineeringsignificance.Basedontheanalyticalmethodandthesemi-analyticalandsemi-numericalmethod,thevibrationandsoundradiationcharacteristicsofplate,singleanddoubl