水下航行器艉部结构振动噪声特性及优化设计

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文水下航行器艉部结构振动噪声特性及优化设计硕士研究生：沈喆指导教师：庞福振副教授学科、专业：船舶与海洋结构物设计制造论文主审人：张阿漫教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文水下航行器艉部结构振动噪声特性及优化设计硕士研究生：沈喆指导教师：庞福振副教授学位级别：工学硕士学科、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：2018年1月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedInd

2、ex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngVibrationNoiseCharacteristicandOptimizationDesignofUnderwaterVehicleSternStructureCandidate:ShenZheSupervisor:Prof.PangFuzhenAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringDesignandConstructionofNavalArchitectureSpecialt

3、y:andOceanStructureDateofSubmission:Jan.2018DateofOralExamination:Mar.2018University:HarbinEngineeringUniversity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献的个人和集体，均已

4、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

5、工程大学。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：年月日年月日水下航行器艉部结构振动噪声特性及优化设计摘要水下航行器艉部由于其位置特殊性，会同时受结构动力装置、轴系、艉部伴流等多源激励共同耦合作用，是水下航行器振动声辐射控制的关键和重点考核区域，其振动声辐射严重影响着水下航行器的整体振动声辐射水平。因此，水下航行器艉部结构振动噪声特性研究及其低噪声优化设计具有重要的理论价值与工程背景

6、。本文以水下航行器艉部结构低噪声优化设计为目标，开展了艉部结构损耗特性、艉部结构振动声辐射影响因素及规律、艉部结构振动模态分析及优化设计研究，最终提出了艉部低噪声优化方案与设计方法。首先从艉部结构损耗特性出发，探索了温度、频率、材料属性、结构形式及尺寸等因素对结构损耗特性的影响规律。数值仿真结果表明，结构损耗因子数值大小会对艉部结构振动声辐射的仿真结果产生重要影响。因此，本文开展了水下航行器艉部典型结构损耗特性试验，获得了准确的结构损耗因子用于艉部结构损耗特性分析及艉部振动声辐射仿真。在此基础上，探索了结构形式

7、与特征参数对艉部结构振动声辐射的影响规律，为艉部结构优化设计打下了基础。具体工作为：基于声固耦合分析方法，建立艉部结构振动声辐射仿真计算模型，分别考察艉部结构、环肋结构、纵向加强筋结构、壳体参数、舱壁参数、环肋参数、纵向加强筋参数等对艉部振动声辐射的影响规律。同时，开展水下航行器艉部结构振动模态分析，探索艉部结构形式与特征参数对振动模态的影响。初步探索艉部结构振动模态与结构振动声辐射的关系，提出通过振动模态控制进行艉部结构振动声辐射的优化设计。最后，建立艉部结构低噪声设计数学模型，明确低噪声优化设计目标。依据前

8、文所述规律研究及模态控制方法，提出相应的优化设计方案并通过数值仿真分析了其优化及控制效果，满足了设计目标要求。通过本文中低噪声优化设计方法，可有效的达到振动声辐射控制要求，实现设计阶段完成艉部结构低噪声优化设计的目标。本文开展了结构损耗特性试验研究、结构形式与特征参数对水下航行器艉部结构振动声辐射特性影响研究，初探了基于结构振动模态分析的振动模态与结构振动声辐射关系，为水下航行器艉部结