水下航行体舱段结构声学设计模型分析.pdf

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1、第5卷第6期中国舰船研究V01．5No．6兰Q!Q!!兰旦垦垒!旦!堡』竺竺!型堕坠i巳坚!苎兰!!塾望竺：垫!Qdoi：10．3969／j．issn．1673—3185．2010．06．003水下航行体舱段结构声学设计模型分析艾海峰1陈志坚1王路21海军工程大学船舶与动力学院．湖北武汉4300332海军装备研究院舰船论证研究所．北京100161摘要：采用基于模态坐标的有限元／边界元方法。建立水下航行体封闭舱段声学设计模型，利用该耦合分析模型对两端采用刚性圆板封闭的简支舱段结构的振声性能进行分析．并与采用半无限长圆柱形刚性障板代替两端的刚性圆板时的舱段

2、模型计算结果作比较．指出除了少数耦合模态的同有频率附近．当外层圆柱壳周长相对流体中声波波长较小时．采用刚性圆板封闭的两端简支双层加筋圆柱壳与两端采用半无限长圆柱形刚性障板代替刚性圆板时的声辐射规律十分相近。关键词：舱段；有限元／边界元；双层加筋圆柱壳；声辐射中图分类号：U661．44文献标志码：A文章编号：1673—3185(2010)06—12一04Structural-AcousticAnalysisontheCabinofUnderwaterVehicleAi日反币叫ChenZhi-jianlWangLu21CollegeofNavalArchi

3、tectureandPower，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China2TheInstituteofNavalVessel，NavalAcademyofArmament，Beijing100161，ChinaAbstract：Thestructural—acousticdesignmodelforanenclosedcabinsectionofunderwatervehiclewasbuiltupusingFEM／BEMmethodbasedonmodalcoordinates，thevibrati

4、onandsoundradiationcharac—teristieswereanalyzedbythiscoupleddesignmodelforthesimplesupportedfinitecylindricalshellend—edwithrigidcircularplates．Theresultswerecomparedwiththatofsubstitutingsemi—infiniterigidcylin—dricalbafflesfortherigidcircularplates．Itdemonstratesthatastheperim

5、eteroftheoutercylindricalshellissmallercomparedtothewavelengthofsoundinambientfluid，thesoundradiationlawofthesimplesupportedandstiffeneddoublecylindricalshellendedwithrigidcircularplatesissimilarwiththatextendedbytwosemi-infinitelengthri矛dcylindricalbaffles，exceptthecasethatisil

6、eal"thenaturalfre—quenciesofafewcoupledmodes．Keywords：cabin；FEM／BEM；stiffeneddoublecylindricalshell；soundradiation1引言目前．对水下航行体结构的声学性能设计多是以单一的、较小的和典型的结构单元及构件为对象进行讨论。如板、单层圆柱壳、基座等⋯。这些方法用于设计与控制水下航行体总体声学性能需有一个复杂的转换过程与算法．在实际工程设计中应用颇为不便。水下航行体一般是由若干个舱段所组成．有双壳体结构舱段、亦有单壳体结构舱段．若以舱段为单元进行水下航

7、行体的声学性能设计．将便于控制与分析其总体声学性能。对舱段结构声学性能的研究．目前多采用两端封闭12-5．和两端带有刚性圆柱形障板[¨J的圆柱壳结构进行分析．但两端封闭和两端带有刚性圆柱形障板的有限长圆柱壳流固耦合模型在指导舱段结构声学设计时的一致性仍不十分明确。本文首先建立两收稿日期：2010—04—09基金项目：国防。十一五”预研项目(4011101020101)作者简介：艾海峰(1983一)，男，博士研究生。研究方向：舰船声隐身技术。E-mail：aihaifeng_123@163．咖陈志坚(1957一)。男，教授，博士生导师。研究方向：舰艇结构

8、强度设计及其声隐身技术。E-mail：chenghul957@yahoo．∞吐cn第6期艾海峰