运动边界相似法及船舶结构动力分析应用.pdf

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1、振动与冲击第33卷第20期JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCKV0l_33No．202014运动边界相似法及船舶结构动力分析应用刘峰，庞福振，韩端锋，缪旭弘(1．哈尔滨工程大学船舶工程学院，哈尔滨150001；2．中国人民解放军92857部队，北京100007)摘要：基于结构动力分析原理，以“设备一基座”振动系统为例，证明结构动力分析时力边界与运动边界的统一性；针对结构局部动力参数未知情况，通过保障结构运动边界条件一致，构造结构动力分析“虚拟力”，提出结构动力分析的运动边界相似法，解决动力参

2、数未知时给定运动边界条件的结构动力分析问题，并对其有效性进行验证；将运动边界相似法用于船舶结构水下振动声辐射研究，分析船舶水下声辐射特性。结果表明，船舶水下振动声辐射与激励作用位置、激励频率等因素密切相关。船舶结构水下辐射噪声主要集中于激励源附近的中部区域，尾部次之，船首最小；低频段船舶水下声辐射沿船长分布均匀，但随激励频率的提高，水下辐射声场不均匀性逐渐增大，指向性更明显。关键词：结构动力分析；边界条件；运动边界相似法；船舶；水下辐射噪声中图分类号：U661．44文献标志码：ADOI：10．13465／j

3、．cnki．jVS．2014．20．022MovingboundarysimilaritymethodanditsapplicationinshipstructuraldynamicsanalysisLIUFeng，PANGFu—zhen，HANDuan-feng，MIAOXu—hong(1．CollegeofShipbuildingEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China；2．92857ArmyofPLA，Beijing10000

4、7，China)Abstract：Basedontheprincipleofstructuraldynamicsanalysis，theunitarityofforceboundariesandmovingboundarieswasprovedbyusingthe“equipment—base”vibrationsystemasanexample．Byconstructing“virtualforce’’tokeeptheconsistencybetweenmovingboundariesofstructu

5、reandlocallyunknowndynamicparameters，amethodofmovingboundarysimilarity(MBSM)wasproposedtosolvethedynamicspredictionproblemofastructurewithgivenmovingboundaryconditionsandstructurallocallyunknowndynamicparameters．TheeffectivenessofMBSMwasalsoverified．Onthis

6、basis，theMBSMisappliedtotheresearchofshipstructuralunderwatervibrationandnoiseradiation．Theunderwaternoiseradiationcharacteristicofashipwasanalyzed．Theresultshowthattheunderwatervibrationandsoundradiationoftheshiparehighlyrelatedwiththelocationand~equencyo

7、fexcitationsandotherfactors．Theshipstructuralbornenoiseradiationismainlyconcentratedinthevicinityofexcitationsourceinthemiddleregionofshiphul1．Theradiationinthe觚regionofshiphullbecomesminorandrechestheminiumintheregionofshipbow．Theunderwaternoiseradiationi

8、smoreuniformlydistributedalongtheshiplengthinlow~equencyband；however，theinhomogeneityanddirectivityoftheunderwaternoiseradiationgraduallyincreaseastheexcitation~equencyincreases．Keywords：structuraldynamicsana