关于不同理论模型的加筋层合板壳声振特性的分析与研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学博士学位论文基于不同理论模型的加筋层合板壳声振特性研究博士研究生：金叶青指导教师：孙丽萍教授学科、专业：船舶与海洋结构物设计制造哈尔滨工程大学2013年9月万方数据万方数据分类号：密级：UDC：编号：工学博士学位论文基于不同理论模型的加筋层合板壳声振特性研究博士研究生：金叶青指导教师：孙丽萍教授学位级别：工学博士学科、专业：船舶与海洋结构物设计制造所在单位：船舶工程学院论文提交日期：2013年9月论文答辩日期：2013年9月学位授予单位：哈尔滨工程大学万方数据万方数据ClassifiedIndex:U

2、.D.C:ADissertationfortheDegreeofD.EngVibro-acousticCharacteristicsofStiffenedLaminatedPlatesandShellsBaesedonDifferentTheoreticalModelCandidate:JinYeqingSupervisor:Prof.SunLipingAcademicDegreeAppliedfor:DoctorofEngineeringSpecialty:DesignandConstructionofNavalArchitect

3、ureandOceanStructureDateofSubmission:September,2013DateofOralExamination:September,2013University:HarbinEngineeringUniversity万方数据万方数据哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡

4、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。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工

5、程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日万方数据万方数据基于不同理论模型的加筋层合板壳声振特性研究摘要复合材料层合板壳结构具有质量轻、刚度大、优良的吸能性能等多功能特性而被广泛应用于航空航天、船舶与海洋工程等领域。但是有关周期加筋层合板壳结构振动和声辐射理论方面的研究较少。本文以航行态潜艇为工程背景，建立了均匀流中三类典型潜艇结构振动和声辐射的理论模型：单层、双层和圆柱周期加筋层合板壳

6、声振理论模型，数值仿真与模型试验研究用于验证理论模型的有效性。本文旨在为典型潜艇结构声学设计提供一定的理论支撑。主要的工作安排如下：本文第一部分主要从流体状态，板壳理论及结构形式三个方面，对周期加筋板壳结构声振特性的研究现状进行了概述，在此基础上指出了目前航行态潜艇结构水下振动和声辐射理论预报中的薄弱环节，并确定了后续研究工作的提纲。以均匀流中无限大平板为研究对象，基于对流波动方程和边界条件，提出了使用傅里叶变换法结合稳相法在波数域中求解无限大受力平板振动和声辐射响应的基本思路。针对无限大平行加筋板，先分析加强筋的受迫弯曲和扭转运动

7、，得到其作用在平板上的反力和力矩，借助脉冲函数（）和泊松求和公式来处理离散分布线力和力矩的作用，建立了均匀流中平行加筋板的声振耦合理论模型，得到了矩阵形式的求解表达式。然后在保证结果收敛的前提下将其截断成有限大来进行数值求解。通过与数值仿真及现有理论模型计算结果对比验证了本文理论模型的有效性。利用横向位移谱和辐射声压研究了不同系统参数对结构声-振耦合特性的影响。针对面板为各向异性材料或各向同性材料及加强筋为等间距正交分布的情况，本文通过引入广义动刚度和动柔度的概念，建立了均匀流中正交加筋板结构一般形式下的声振耦合理论模型。对于面板

8、为各向同性材料的情况，一方面采用数值截断方法来计算结构的辐射声压；另一方面自主设计模型试验来测量有限大正交加筋板的水下辐射声压；先将数值结果与模型试验结果对比，二者变化趋势基本相同，然后再与现有理论结果对比，二者吻合良好，验证了本文理