带有消声瓦的潜艇耐压壳在流场中的阻尼振动和层间应力

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1、第12卷第5期船舶力学Vo1．12No．52008年l0月JournalofShipMechanicsOct．2008文章编号：1007—7294(2008)05-0785-08带有消声瓦的潜艇耐压壳在流场中的阻尼振动和层间应力杨少红，王安稳，彭彪(海军工程大学理学院，武汉430033)摘要：在壳厚方向采用位移和应力插值函数，应用混合分层理论和壳体在流场中所受的流体动压力，推导带有消声瓦的潜艇耐压壳在流场中的动力学方程。采用迭代的方法求出潜艇耐压壳在流场中阻尼振动的解在不同粘弹性材料掸性模量和厚度下，分别计算了潜艇耐压壳在流场中阻尼振动的一阶固有

2、频率、结构损耗因子和层间横向应力的幅值。结果表明，随粘弹性材料弹性模量的增大，一阶固有频率和结构损耗因子增加，随粘弹性材料层厚度的增大，结构损耗因子增加，一阶固有频率减小。较高的层问法向正应力是造成潜艇消声瓦在流场中低频振动脱落的主要原因。采用较高模量和厚度的粘弹性阻尼材料将有效地降低潜艇耐压壳在流场中阻尼振动的层问应力的幅值。关键词：潜艇耐压壳；混合分层理论；流场；阻尼振动；层间应力中图分类号：U66】0422文献标识码：ADampingvibrationandinterlaminarstressesofsubmarinepressurehul

3、lwithanechoictileinfluidYANGShao-hong,WANGAn-wen,PENGBiao(CollegeofScience，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China)Abstract：Applyingtheinterpolationfunctionsofdisplacementsandtransversestress，byuseofthemixedlayerwisetheoriesandtheradiatedpressureinfluid，thedynamicsequa

4、tionsofsubmarinepressurehullwithanechoictilewerededuced．Thenumericalsolutionsforsimple-supportlaminatedshellswerederivedthroughNaviersolutionsanditerativemethod．Thepredictedvibrationfi'equency，lossfactorandtheam—plitudesofinterlaminartransversestresseswerecomputedfordifferent

5、Young’Smodulusandthicknessofviscoelasticlayer．TheresultsshowthatthefirstrankfrequencyandlossfactorwillincreasewithhigherYoung’Smodulusofaviscoelasticlayer；moreover，thefirstrankfrequencywillincreaseandlossfactorwilldecreasewiththickerYoung’Smodulusofaviscoelasticlayer．Thehighe

6、rtransversenormalstressesarethemainfactorwhichleadstothebreakofanechoictileforthesubmarineinlowfrequency．UsingahighermoduleandthicknessviscoelasticlayerwilIdecreasetheamplitudeofinterlaminartransversestress．Keywords：submarinepressurehull；mixedlayerwisetheories；fluid；dampingvi

7、bration；inter1aminarstresses收稿日期：2008—01—2O基金项目：海军工程大学科学研究基金资助项目(HGDJJ2004006)作者简介：杨少红(1975-)，男，博士，海军工程大学讲师，E-mailaddress：julcyl129@sina．eom786第12卷第5期1引言隐身技术是适应现代武器系统发展的趋势而出现的一项高新技术。对于水下目标而言，消声瓦是声隐身技术的关键。消声瓦通常由一种内部设有消声空腔的橡胶板或聚氨脂材料等制成，它敷设在潜艇表面上，既能大幅度地吸收探测声波的能量，减少主动声纳声波的反射，又可阻止

8、艇体振动，减少潜艇内部产生的机械辐射噪声，同时还可以改善艇体表面的流体动力特性，减少航行阻力，提高航速⋯。目前，国外一些海军大国在常规动