舱壁与压载对流场中有限长圆柱壳声辐射影响.pdf

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1、第32卷第11期2010年11月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．32，No．11Nov．，2010舱壁与压载对流场中有限长圆柱壳声辐射影响陈清坤，陈美霞，和卫平，高菊(华中科技大学船舶与海洋工程学院，湖北武汉430074)摘要：舱壁与压载是各种水下潜器及潜艇的重要结构形式，研究其对环肋圆柱壳振动声辐射的影响是很有必要的。本文研究了流场中带压载及舱壁的有限长环肋圆柱壳在简谐径向点激励作用下振动与声辐射特性。将舱壁等价为施加在圆柱壳上的线力，舱段底部的压载当做附加质量平摊到壳板

2、上，只考虑其惯性力的影响。基于Flugge薄壳理论和Helmhohz方程，导出加筋圆柱壳的耦合振动方程，计算了耦合结构表面均方速度级和辐射声功率级，分析了舱壁和压载对圆柱壳振动和声辐射的影响。得出以下结论：舱壁对壳体振动的影响要分频段讨论，而对声辐射的影响可以忽略不计；在高频段，压载可有效起到减振降噪的作用。关键词：有限长；环肋圆柱壳；舱壁；压载；振动；声辐射中图分类号：U663．4文献标识码：A文章编号：1672—7649(2010)11—002l一05DOI：10．3404／j．issn．1672—764

3、9．2010．11．002ImpactofbulkheadandballastonacousticradiationofsubmergedfinitecylindricalshellCHENQing—kun，CHENMei·xia，HEWei-ping，GAOJu(SchoolofNavalArchitectureandOceanEngineering，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)Abstract：Bulkandball

4、astareveryimportantstructuralformsofsubmarineandvariousunderwatervehicles．Itisnecessarytostudytheimpactofbulkandballastonvibrationandacousticradiationofring—stiffenedcylindricalshell．Thecharacteristicsofvibrationandacousticradiationfromsubmergedfinitering-s

5、tiffenedcylindricalshellwithbulkheadandballastexcitedbyharmonicradialpointdrivingforceisdiscussed．BulkheadiSaddressedaslinerforoeactingontheshell．TheballastonthebottomofshelliSconsideredasanextraweightwhichinfluencesonlyoninertiaforce．BasedonFluggeshelltheo

6、ryandHelmholtzequation，thecoupledfluid—solidequationofstiffenedcylindricalshellisderived．Theradiantpowerandquadraticvelocityofthecoupledstructurearegiven．TheimpactofbulkheadandballastonacousticradiationoffinitecylindricalshelliSanalyzed．Aconclusion：theimpac

7、tofwithorwithoutbulkheadonvibrationshouldbediscussedaccordingtothefrequencyrange，andtheimpactontheacousticradiationcanbeignored．Ballastcaneffectivelyreducedacousticinhighfrequency．Keywords：finite；ring-stiffenedcylindricalshell；bulkhead；ballast；vibration；aco

8、usticradiation0引言在实际应用中，环肋圆柱壳是潜艇及各种水下航行器舱段的主要结构形式，而舱壁结构可以大幅度提高水下圆柱壳体强度和稳定性，而压载对于水下航行器有重要作用，因此研究环肋圆柱壳水下声辐射在理论和实践上皆有重要的意义。Stepanishen‘11采用模态叠加法和辐射阻抗法研究了受简谐点激励圆柱壳在流场中的振动和声辐射问题。谢官模心3利用傅氏变换和模态展开法导出了环肋、舱壁和纵骨