基于功率流的典型基座全频段振动传递特性研究

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1、分类号学号M201271421学校代码10487密级硕士学位论文基于功率流的典型基座全频段振动传递特性研究学位申请人：叶海林学科专业：船舶与海洋结构物设计制造指导教师：陈美霞副教授答辩日期：2015.05.21ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchontheFull-bandVibrationTransmissionCharacteristicofTypicalFoundationBasedonPowerFlowCa

2、ndidate:YeHailinDesignandManufactureofNavalMajor:ArchitectureandOceanStructureSupervisor:AssociateProfessorChenMeixiaHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015华中科技大学硕士学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的

3、研究做出贡献的个人和集体，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。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日I华中科技大学硕士学位论文

4、摘要基座作为潜艇最常见的结构之一，是连接动力装置和壳体结构的桥梁，是机械振动传递的主要途径。对基座自身的振动传递特性研究，分析其振动能量传递特性，可以预测从动力机械激励传递到潜艇壳体上能量的大小以及分布情况，进而采取相应措施对振动能量在传播路径上进行阻抑和衰减，减小艇体向外辐射的声功率，降低辐射噪声。本文基于功率流方法对典型基座的低、中、高频全频段振动传递特性展开研究，并分析其振动能量传递特性，研究其结构声传递特性，设计具有高传递损失的基座形式。首先，采用VAOne软件完成单层加筋圆柱壳全频段的声振响应分析，并与有限元联合边界元方法（FEM/BEM）数值结果和实验测量值进行对

5、比，验证VAOne建模以及计算方法正确性。基于功率流理论，推导了简单平板结构在单位点激励力作用下采用统计能量分析方法计算平板结构输入功率的公式，并采用VAOne软件计算在四种不同形式激励力作用下平板结构的输入功率，与有限元方法计算结果进行对比，二者吻合较好，验证了功率流理论在VAOne软件中的正确应用。其次，在验证功率流理论在VAOne软件中正确应用的基础上，采用VAOne软件对处于不同流体介质（空气、水）中带舱段典型基座结构振动与声辐射问题进行研究，分析了流体负载对结构振动声辐射的影响，并对水下带舱段基座结构振动能量传递特性进行分析，得到基座中振动功率流的不同传递路径以及不

6、同波形在功率传递中所占据作用，同时给出了基座中功率流矢量可视化云图。最后，在基座结构振动传递特性分析的基础上，基于结构声学设计原理阻抗失配、波形转换等，在振动波的传递途中进行考虑，采用安装阻振质量带、新型“┯┷”连接形式等方式设计具有高传递损失的基座，并通过VAOne计算验证其减振降噪效果。关键词：典型基座功率流全频段振动传递特性结构声学设计I华中科技大学硕士学位论文AbstractFoundationisoneofthemostcommonstructuresofsubmarine.Itisthemainwaytotransferthemechanicalvibration

7、andabridgethatconnectsthepowerdeviceandshellstructure.Theresearchonthecharacteristicsoftheenergytransferinfoundationcanpredicttheamountandthedistributionofmechanicalpowertransmissionfromthepowerdevicetotheshellofsubmarine,whichcanprovideseveralmeasuresto