耦合板结构振动波传递及能量分布可视化研究.pdf

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1、第15卷第4期2011年4月船舶力学JoumalofShipMechanicsV01．15No．4Apr．2011文章编号：100r7—7294(2011)04—0419—08耦合板结构振动波传递及能量分布可视化研究李凯蛐，黎胜¨，匿固6(大连理工大学a．工业装备结构分析国家重点实验室；b．运载工程与力学学部船舶工程学院，辽宁大连儿6024)摘要：利用振动声强及能量可视化技术研究板结构中振动波传递及分布特性。首先介绍了结构振动声强分量的计算和流线可视化的相关理论以及振动能量流的计算公式；基于MA7ILAB与APDL语言编写了集成可视化计算程序，并介绍了程序实现流程。在数值计算中，先

2、验证了可视化程序的有效性；以L形耦合板为例，实现振动波能量传递和分布的可视化。证明了计算程序的实用性和创新性；同时初步讨论了不同激励频率对能量传递及分布的影响，得到了一些有益的结论。振动波传递和分布可视化技术为进行合理优化的振动噪声控制提供了科学的依据。关键词：振动波；振动声强；可视化技术；能量分布；流线中图分类号：0327文献标识码：AVisualizingvibrationwavenowcharacteristicsinplateVlSUallZlngVlDratlonWaVe110WCnaraCtenSnCSlnpIatestructuresbyVibrationintens

3、itytechniques￡，I

4、}反“b'￡，妣愕a．b'巨巫噩固“(a．StateKeyIaboratoryofS咖ctuIalAnalysi8forIndustrialEquipme峨b．schoolofNavalArchitect哦，‰uhyofVehicleEngiI】恍riIlg舳dMecha面cs，Dali肌Unive撼时ofTechnology，Dali柚116024，China)Abstmct：TheVi蛐alizationofVibrationwavenowinplatestlllcturesis肌alyzedb鹊edonthestmctIlral、ri·b飓t

5、ionintensit)rmetlIod．Firstly，tIlefo珊ulationsforvibrationintensitycalculations觚d8tre砌inerepre-sentation，andf0咖uLatio璐forener舒arepresented．Aftervalidation0fthevisualizationl北thod，numericalresultsofL—sh印eplatemodels访thhamonicpointforceexcitationarecalculatedby6niteelement印-proacht0predicttIleVib阳

6、tionimensit)r’scomponents．Then，thestreamlinem印andenergydistributionVi-sualizationcarriedoutbyMA7I’LABareusedtoindicatethelocationofvibrationeneEgy舳dtIlesinkingpositionwheretIleene哟7isdissipated．Furthe咖ore，tIlechange0ffrequencyonthech肌gesofwavenowpattems柚denerg)，concentrationcharacteristicsared

7、iscussed．Visualizingenergynowprovide8amore∞·cumtescientificb鹪istotIle锄alysisofstmctIlralvibrationwavetransIIlissioninacomplexstructurefortllefurtherimplementationofactive／p嬲sivevibrationcontml．Keywords：、ribrationwave；vibrationintensity；visualization；energydistribution；streandine1引言动力设备在海洋工程及船舶

8、结构中引起的振动能量传递一直以来都是工程师和研究人员所关心收稿日期：2010一01—25修改日期：2010—11一lO基金项目：国家自然科学基金资助项目(10972046)作者简介：李凯(1983一)，男，大连理工大学博士研究生；黎胜(1973一)，男，副教授，博士生导师。420船舶力学第15卷第4期的重要研究方向之一。在实际振动结构中，能量以弯曲波、剪切波和纵波三种形式传播，其中弯曲波携带大部分的能量；而纵向、剪切运动与振动能量在耦合结构中传播密切相关【l】。振动波