加肋圆柱体水下低频辐射声特性研究-论文.pdf

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1、第19卷第7期船舶力学Vo1．19No．72015年7月JournalofShipMechanicsJu1．2015文章编号：1007—7294(2015)07—0874—10加肋圆柱体水下低频辐射声特性研究祁立波，邹明松(中国船舶科学研究中心，江苏无锡214082)摘要：为掌握不同激励下加肋圆柱体水下低频辐射声频谱特征，揭示辐射声峰值对应的优势模态及弯纵耦合现象规律，该文利用三维水弹性声辐射计算方法，针对加肋圆柱体的梁模型和有限元壳模型，计算分析其水下不同激励的声源级传递函数，分析声源级曲线峰值与单个模态声源级分量的对应关系，得出垂向激励时，辐射声峰值对应于垂向弯曲模态；轴向激励

2、时，辐射声峰值对应于轴向模态，同时运用壳模型计算结果发现梁模型所不能反映的弯纵耦合现象。比较了不同激励辐射声源级传递函数，得出所分析频带内，轴向单位力激励总声级比垂向略大。并比较不同模型的结果，指出梁模型的适用范围。关键词：辐射声；弯纵耦合；优势模态中图分类号：TB53文献标识码：Adoi：10．3969~．issn．1007-7294．2015．07．014Researchonacousticradiationofstifenedcylinderinlow-frequencyQ，—bo，ZOUMing-song(ChinaShipScientificResearchCenter，

3、Wuxi214082，China)Abstract：Toobtainthecharacterofacousticradiationofstiffenedcylinderinlow一~equency，anddisclosethedominantmodescorrespondingtothepeaksofacousticradiationandthephenomenonofthecoupledmodeofbendingandlongitudinaldeformation，three-dimensionalsono—elasticalmethodisappliedtosolvethetr

4、ansferfunctionofacousticradiationofthebeammodelandshellmodelofstiffenedcylinderunderdifferentexciting．Theverticalbendingmodescorrespondingtothepeaksunderverticalexcitingandthelongitudinalmodescorrespondingtothepeaksunderlongitudinalexcitingareobtainedbyusingtherela—tionbetweenthesourcelevelcur

5、veandthecomponentofasinglemode．Thecoupledmodeofbothbend-ingandlongitudinaldeformationoftheshellmodelisalsoobtained．whichcouldnotbef0undofthebeammode1．Bycomparingthetransferfunctionofsourcelevelunderdifferentexciting，thetotalacousticpowerunderlongitudinalexcitingisslightlyhigherthanthatunderver

6、ticalexcitingisobtained．Theapplicabilityofbeammodelisidentifiedbycomparingtheresultsofshellmodelandbeammode1．Keywords：acousticradiation；coupledmodeofbendingandlongitudinaldeformation；dominantmode0引言随着加肋圆柱体在民用、军事领域的应用价值越来越大，其水下噪声也得到越来越多的关注和研收稿日期：2015—05—07作者简介：祁立波(1985一)，男，高级工程师，博士研究生，E-mail：qi

7、libo1984@163．corn邹明松(1982一)，男，高级工程师，博士研究生。第7期祁立波等：加肋圆柱体水下低频辐射⋯875究。李冰茹等Ⅲ以水下简支薄壳板为研究对象，讨论了壳体的纵横比以及材质对有限长圆柱壳体声辐射特性的影响，但文中的研究对象简单，与实际加肋圆柱体结构差异较大；彭旭等[21从薄壳理论和Helmholtz波动方程出发，根据模态叠加原理分析了有限长加肋圆柱壳内点力和点声源作用的声辐射特性及传递损失；曾革委[羽采用Donnel壳体理论研究结构在环频率以