船舶结构振动与声辐射研究-船舶与海洋结构物设计与制造专业毕业论文.docx

船舶结构振动与声辐射分析
摘 要
弹性结构在机械激励力作用下引起的振动与声幅射实际上是弹性体流体声耦合的问题它一直是水噪声研究领域中一个重要的研究课题随着计算机和数值计算技术的发展研究愈来愈深入计算的模型也日益向工程实际靠拢解决这类问题的完整理论已日趋成熟对结构振动与声场耦合的求解方法本文结构上采用有限元法FEM声场采用边界元法BEM该类方法的优点是对结构形状变化适应性强且适应于中低频范围有界域和无界域内的声学分析但计算量大且对宽带与高频范围的声学分析还存在一定的困难本文在求解声辐射时同时比较了直接边界元法(Direct-BEM)和间接边界元法(Indirect-BEM) 这为工程中的实际应用提供了很好的参考
第一章评价了声辐射计算在结构设计中的作用回顾并分析了振动声辐射计算研究现状以及结构噪声预报和特性分析和声辐射问题的数值方法同时介绍了本论文研究工作的主要内容
第二章主要介绍了用有限元法(FEM)求解结构在激励作用力下的频率响应问题同时分析了阻振质量块结构参数对振动和声辐射的影响规律从而初步探讨了实现板结构良好隔振特性的途径为舰船的减振降噪设计提供了依据
第三章首先介绍了用湿模态法求解流固耦合问题及其在工程中的实际应用然后在声波动理论的基础上 详细地推导出对应于无限域和半无限域的振动声辐射问题的边界积分计算公式 对于不同条件下奇性系数的计算 数值求积分等进行了研究 同时比较了直接边界元法(Direct-BEM)和间接边界元法(Indirect-
BEM) 这为工程中的实际应用提供了很好的参考
第四章用有限元法(FEM)- 间接边界元法(Indirect-BEM)来分析计算整条舰船在各种激励作用力的近场噪声和自噪声 其值跟实际测量值有一定的误差 但基本反映了各个频段的声辐射值 为舰船的进一步的设计 改进提供了很好的参考也为这方面工作的进一步开展有一定的指导作用
第五章对全文的研究工作进行了总结 并提出对以后研究工作的展望
关键词 声辐射 隔振 近场噪声 边界元法 直接边界元法 间接边界元法
ANALYSIS FOR THE VIBRATION AND ACOUSTIC RADIATION OF THE MARINE SHIP
ABSTRACT
The vibration and acoustic radiation of the elastic structure stimulated by the mechanical force, in fact, is a fluid-structure coupling problem, which is an important problem in the field of water noise. With the development of puter and numerical calculation technology, the study is stepped further, and the calculating model is nearer to the engineering project day by day. We can say that the full theory resolving such task is growing up with each passing day. In this dissertation, in order to deal with the fluid-structure coupling problem, the frequency response of the structure is obtained by FEM and the near noise field is approached by BEM. Such a way has a strong orientation to the change of the structure’ s geometry, at the same time, it is seasoned with the acoustic analysis for the field with a boundary or without a boundary between the low frequency and the middling frequency. In this paper, the Direct-BEM and Indirect-BEM way are probed into, which can provide some reference for forecasting the acoustic radiation of the m