流场中周期加肋圆柱壳受激振动的能量流输入特性

《流场中周期加肋圆柱壳受激振动的能量流输入特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第10卷第4期V0l_1ONO．42006年8月Aug．2006文章编号：1007—7294(2006)04—0140—08流场中周期加肋圆柱壳受激振动的能量流输入特性严谨，李天匀，刘土光，张维衡(华中科技大学交通学院，武汉430074)摘要：以一水下无限长周期加肋圆柱壳受迫振动的能量流输入为研究对象，分别用F

2、agge方程和Helmhohz方TJ程建立壳体及声场的波运动方程，考虑肋骨的四种作用力和力矩，探讨了外流场对加肋圆柱壳受激振动输入能盯a量流的影响，得出了外流场可以抑制系统能量流输入、水下加肋圆柱壳比充液加肋圆柱壳能量流输入弱的结论^【关键

3、词：加肋圆柱壳；输入能量流；周期加肋圆柱壳一流场祸合系统中图分类号：0328文献标识码：A船舶力MCharacteristicsoftheinputpowerflowinasubmerged学perilodclicring-stiftlenedcylilndrica’lSshellofforcedvibrationYANJin,LITian-yun，LIUTu-guong,ZHANGWei—heng(TrafficScience&EngineeringCollege，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，

4、Wuhan430074，China)Abstract：TheperformanceoftheinputpowerflowfromacosineharmoniclinefoFeeintoaninfinitecylin．dricalshellperiodicallystiffenedwithringsimmersedinwaterwasstudied．TheharmonicmotionoftheshellandthepressurefieldinthefluidweredescribedbyH~iggeshellequationsandHelmholt

5、zequationrespectively．fourkindsofrings’foreesandmomentswereconsidered．Theinfluenceoftheouterfluidfieldontheinputpowerflowwasdiscussed．an(1theconclusionpointsoutthattheouterfluidfieldcanre．straintheinputpowerflowandtheinputpowerflowinthefluid—loadedstiffenedshelliSlessthanthati

6、nthefluid—filledstiffenedshel1．Keywords：stiffenedcylindricalshell；inputpowerflow；periodicallystiffenedshell—fluidcoupledsystem仁水下周期加肋圆柱壳是潜艇的主要结构单元，其在外激励下的振动及与周围流场耦合作用的机理，对减振降噪具有重要意义。自Goyder和White1980年【】1首次明确提出能量流概念以来，振动能量流分析方法逐渐成为研究结构振动的有利工具。江国和及沈荣瀛等对能量流方法在振动控制中应用的现状进行了综合评述。大量

7、研究结果表明，振动能量流分析方法是确定结构的主要噪声源和噪声的主要传播途径的重要方法。关于周期结构，MaceI首先采用空间简谐分析方法对周期板的振动和声辐射问题进行了研究，Mead等人t61也在这方面做了大量卓有成效的研究工作。张小铭和张维衡将周期收稿日期：2005—0l一30基金项目：“十五”国防预研基金资助项目(10105010204)作者简介：严谨(1974一)，男，华中科技大学交通科学与工程学院博士研究生。第4期严谨等：流场中周期加肋圆柱壳受激振动⋯141结构理论和振动能量流方法相结合，对真空情况下加肋圆柱壳的能量流特性进行了研究，发现周期

8、加肋圆柱壳的波传播和能量流存在着交替的止带和通带。徐慕冰等人I则采用空间简谐分析方法，研究了『Jl肋圆柱壳在充液情况下的能量流输入特点，得到了同样的结论。但是以往学者关于能量流的研究生要集中在真空加肋圆柱壳和充液加肋圆柱壳，对于水下加肋圆柱壳振动能量流的研究则很少涉及。本文在以上研究的基础上，对水F加肋圆柱壳受激振动的能量流输入特点做了研究，探讨了外流场对能量流输入的影响，并同文献[7，8]做了比较，得出外流场可以抑制系统能量流输入、水下加肋圆柱壳比充液加肋圆柱壳能量流输入弱的结论，并对周向波数、结构阻尼、肋骨间距和尺寸等进行了讨论，为此类结构的工

9、程设计提供了一定的理论依据。2耦合系统在简谐外力下的响应以图1所示的无限长周期加肋圆柱壳一流场耦合系统为研究对象。假设流体